高功率1550 nm氧化限制型VCSEL设计与仿真

作     者：王伟 谭云飞 WANG Wei;TAN Yunfei

作者机构：无锡学院江苏省集成电路可靠性技术及检测系统工程研究中心无锡214105 南京信息工程大学电子与信息工程学院南京210044 

基　　金：南京信息工程大学滨江学院人才启动科研项目(Nos.2019r005,550219005) 横向项目(Nos.2021320205000041,2023320205000114,2023320205000242) 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      码：23-32页

摘      要：1550 nm垂直腔面发射激光器具有良好的人眼安全性和透射性,但实现其高效率和高功率输出一直是难以解决的问题。以1550 nm氧化限制型垂直腔面发射激光器为研究目标,对不同结构、不同氧化孔径与输出特性关系进行仿真分析。随着氧化孔径增加,垂直腔面发射激光器芯片的激射波长发生红移现象,但氧化孔径从14μm继续增大时,激射波长几乎不红移。对两种不同氧化限制结构的芯片进行仿真,输出功率和转换效率对比结果表明单氧化层结构性能更好。在设计多结垂直腔面发射激光器时考虑有源区之间是否增加氧化层,最终发现两种氧化限制结构均在9μm孔径时具有较高的输出功率,单层结构100 mA时的输出功率约为177.55 mW,同时斜率效率也高达1.79 W/A,最大功率转换效率为10μm孔径时的37.7%,多层结构斜率效率更高达2.36 W/A。氧化限制型结构在多结垂直腔面发射激光器基础上进一步提升功率、效率等参数,可为高功率1550 nm垂直腔面发射激光器的输出特性优化提供参考。

主 题 词：垂直腔面发射激光器 红移 氧化限制型 多结 功率转换效率 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20245301.0114003

馆 藏 号：203125468...