亚波长光栅对微机电系统波长可调谐垂直腔面发射激光器的影响

作者：江孝伟

来源：激光与光电子学进展, 2016, 53(12): 66-72.

• 光栅
• 微机电系统
• 垂直腔面发射激光器
• 谐振腔波长

将增透亚波长光栅分别置于微机电系统(MEMS)波长可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)的内腔、上分立布拉格反射器(DBR)的上表面和下表面,分析了其对器件波长调谐范围、驻波场和谐振腔波长的影响。通过建模计算可知,当亚波长光栅置于MEMS波长可调谐VCSEL的内腔中时,波长调谐量最大,可达54nm;光栅置于上DBR的上表面和下表面时,波长调谐量仅能达到40nm和33nm。通过分析驻波场可以发现,当亚波长光栅置于上DBR的上表面时,有源区能量占总能量的0.36%,而置于上DBR的下表面和内腔时分别为0.08%和0.02%。比较三种结构的谐振腔波长可以发现,对于光栅在内腔和上DBR的下表面时,横电(TE)和横磁(TM)偏振对应的谐振腔波长分别出现了8.3nm和10.1nm的分离,而光栅放置在上DBR的上表面时两个偏振波长并没有偏离,由此可知,光栅在内腔和上DBR的下表面实现偏振稳定原理与光栅在上DBR的上表面时是不同的。

• 单位
  衢州职业技术学院; 北京工业大学