椭圆氧化孔径垂直腔面发射激光器的偏振特性 |
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引用本文: | 谢中华,渠红伟,周旭彦,张建心,隋佳桐,孟凡胜,宫凯,郑妹茵,王海玲,王宇飞,齐爱谊.椭圆氧化孔径垂直腔面发射激光器的偏振特性[J].中国激光,2024(6):65-74. |
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作者姓名: | 谢中华 渠红伟 周旭彦 张建心 隋佳桐 孟凡胜 宫凯 郑妹茵 王海玲 王宇飞 齐爱谊 |
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作者单位: | 1. 曲阜师范大学物理工程学院;2. 潍坊先进光电芯片研究院;3. 中国科学院半导体研究所固态光电信息技术实验室;4. 潍坊大学物理与电子信息学院 |
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基金项目: | 山东省重点研发计划(2022CXGC02104); |
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摘 要: | 为了改善用于铷原子钟的795 nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振稳定性,研究了不同氧化孔径和椭圆度对VCSEL偏振性能的影响。利用COMSOL Multiphysics的波动光学频域模块模拟了不同氧化孔径对有源区谐振光强的影响。结果表明,当氧化孔径为3.5~4.0μm时,有源区的谐振强度最高。采用可实时观察的湿法氧化系统,研究了氧化温度对氧化速率和氧化孔椭圆度的影响。随着注入电流的增加,三种不同椭圆氧化孔的VCSEL表现出不同的模式特性、偏振特性和偏振角旋转特性。测试结果表明,带有长轴径为3.7μm、椭圆度为1.7的椭圆氧化孔的VCSEL性能最佳。在85℃下,当注入电流为1.5 mA时,输出功率为0.86 mW,激光波长为795.4 nm,边模抑制比(SMSR)为43 dB,线宽为65 MHz,正交偏振抑制比(OPSR)为23.8 dB。在0.6~2.7 mA的范围内,VCSEL的主偏振方向保持不变。
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关 键 词: | 激光器 垂直腔面发射激光器 氧化孔径 湿法氧化 正交偏振抑制比 窄线宽 |
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