1.3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计

彭红玲; 韩  勤; 杨晓红; 牛智川

doi:10.7498/aps.56.863

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1.3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计

彭红玲 , 韩勤 , 杨晓红 , 牛智川

唯象论的经典领域

1.3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计

彭红玲, 韩勤, 杨晓红, 牛智川

物理学报. 2007, 56(2): 863-870.

doi: 10.7498/aps.56.863.

摘要
结合垂直腔面发射激光器(VCSEL)原理以及量子点增益特点，计算了有源层p掺杂结构的量子点VCSEL的材料增益和3 dB带宽，发现p掺杂结构可以大大提高频率特性.结合VCSEL激射条件和阈值特性，分析了对VCSEL结构的要求；分析了分布参数对频率特性的影响，对其外部封装提出了要求.设计了高频率响应的含氧化限制层的1.3 μm量子点VCSEL结构.

关键词:
量子点 /

垂直腔面发射激光器 /

微分增益 /

3 dB带宽
作者及机构信息
彭红玲,

韩勤,

杨晓红,

牛智川

1.
中国科学院半导体研究所，北京 100083

基金项目: 国家重点基础研究发展规划(批准号：TG2000036603)，国家重点基金资助项目(批准号：60137020)和国家高技术研究发展计划(批准号：2002AA312080)资助的课题.
参考文献

施引文献

[1]	佟存柱, 牛智川, 韩勤, 吴荣汉. 1.3μm GaAs基量子点垂直腔面发射激光器结构设计与分析. 物理学报, 2005, 54(8): 3651-3656. doi: 10.7498/aps.54.3651
[2]	苏斌斌, 陈建军, 吴正茂, 夏光琼. 混沌光注入垂直腔面发射激光器混沌输出的时延和带宽特性. 物理学报, 2017, 66(24): 244206. doi: 10.7498/aps.66.244206
[3]	杨显杰, 陈建军, 夏光琼, 吴加贵, 吴正茂. 主副垂直腔面发射激光器动力学系统混沌输出的时延特征及带宽分析. 物理学报, 2015, 64(22): 224213. doi: 10.7498/aps.64.224213
[4]	琚鑫, 郭健宏. 点间耦合强度对三耦合量子点系统微分电导的影响. 物理学报, 2011, 60(5): 057302. doi: 10.7498/aps.60.057302
[5]	李天信, 翁钱春, 鹿建, 夏辉, 安正华, 陈张海, 陈平平, 陆卫. 量子点操控的光子探测和圆偏振光子发射. 物理学报, 2018, 67(22): 227301. doi: 10.7498/aps.67.20182049
[6]	陈翔, 米贤武. 量子点腔系统中抽运诱导受激辐射与非谐振腔量子电动力学特性的研究. 物理学报, 2011, 60(4): 044202. doi: 10.7498/aps.60.044202
[7]	赵红东, 康志龙, 王胜利, 陈国鹰, 张以谟. 高速调制响应垂直腔面发射激光器中的微腔效应. 物理学报, 2003, 52(1): 77-80. doi: 10.7498/aps.52.77
[8]	周慧君, 程木田, 刘绍鼎, 王取泉, 詹明生, 薛其坤. 各向异性量子点单光子发射的高偏振度特性. 物理学报, 2005, 54(9): 4141-4145. doi: 10.7498/aps.54.4141
[9]	杨浩, 郭霞, 关宝璐, 王同喜, 沈光地. 注入电流对垂直腔面发射激光器横模特性的影响. 物理学报, 2008, 57(5): 2959-2965. doi: 10.7498/aps.57.2959
[10]	郝永芹, 冯源, 王菲, 晏长岭, 赵英杰, 王晓华, 王玉霞, 姜会林, 高欣, 薄报学. 808nm大孔径垂直腔面发射激光器研究. 物理学报, 2011, 60(6): 064201. doi: 10.7498/aps.60.064201
[11]	刘发, 徐晨, 赵振波, 周康, 解意洋, 毛明明, 魏思民, 曹田, 沈光地. 氧化孔形状对光子晶体垂直腔面发射激光器模式的影响. 物理学报, 2012, 61(5): 054203. doi: 10.7498/aps.61.054203
[12]	毛明明, 徐晨, 魏思民, 解意洋, 刘久澄, 许坤. 质子注入能量对垂直腔面发射激光器的阈值和功率的影响. 物理学报, 2012, 61(21): 214207. doi: 10.7498/aps.61.214207
[13]	邓伟, 夏光琼, 吴正茂. 基于双光反馈垂直腔面发射激光器的双信道混沌同步通信. 物理学报, 2013, 62(16): 164209. doi: 10.7498/aps.62.164209
[14]	关宝璐, 刘欣, 江孝伟, 刘储, 徐晨. 多横模垂直腔面发射激光器及其波长特性. 物理学报, 2015, 64(16): 164203. doi: 10.7498/aps.64.164203
[15]	周广正, 尧舜, 于洪岩, 吕朝晨, 王青, 周天宝, 李颖, 兰天, 夏宇, 郎陆广, 程立文, 董国亮, 康联鸿, 王智勇. 高速850 nm垂直腔面发射激光器的优化设计与外延生长. 物理学报, 2018, 67(10): 104205. doi: 10.7498/aps.67.20172550
[16]	张浩, 郭星星, 项水英. 基于单向注入垂直腔面发射激光器系统的密钥分发. 物理学报, 2018, 67(20): 204202. doi: 10.7498/aps.67.20181038
[17]	赵红东, 宋殿友, 张智峰, 孙静, 孙梅, 武一, 温幸饶. n型DBR中电势对垂直腔面发射激光器阈值的影响. 物理学报, 2004, 53(11): 3744-3747. doi: 10.7498/aps.53.3744
[18]	王志鹏, 张峰, 杨嘉炜, 李鹏涛, 关宝璐. 表面液晶-垂直腔面发射激光器阵列的热特性. 物理学报, 2020, 69(6): 064203. doi: 10.7498/aps.69.20191793
[19]	于洪岩, 尧舜, 张红梅, 王青, 张杨, 周广正, 吕朝晨, 程立文, 郎陆广, 夏宇, 周天宝, 康联鸿, 王智勇, 董国亮. 940 nm垂直腔面发射激光器的设计及制备. 物理学报, 2019, 68(6): 064207. doi: 10.7498/aps.68.20181822
[20]	刘庆喜, 潘炜, 张力月, 李念强, 阎娟. 基于外光注入互耦合垂直腔面发射激光器的混沌随机特性研究. 物理学报, 2015, 64(2): 024209. doi: 10.7498/aps.64.024209

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物理学报. 2007, 56(2): 863-870.

doi: 10.7498/aps.56.863.

1.3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计

1. 中国科学院半导体研究所，北京 100083

基金项目:

国家重点基础研究发展规划(批准号：TG2000036603)，国家重点基金资助项目(批准号：60137020)和国家高技术研究发展计划(批准号：2002AA312080)资助的课题.

收稿日期: 2006-05-15
修回日期: 2006-08-09
刊出日期: 2007-01-05

摘要: 结合垂直腔面发射激光器(VCSEL)原理以及量子点增益特点，计算了有源层p掺杂结构的量子点VCSEL的材料增益和3 dB带宽，发现p掺杂结构可以大大提高频率特性.结合VCSEL激射条件和阈值特性，分析了对VCSEL结构的要求；分析了分布参数对频率特性的影响，对其外部封装提出了要求.设计了高频率响应的含氧化限制层的1.3 μm量子点VCSEL结构.

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Modulation response analysis of 1.3 μm quantum dot vertical-cavity surface-emitting lasers

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