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摘要
为了探究850 nm高速垂直腔面发射激光器（Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL）在空间辐射环境中的退化规律与机制，开展了10 MeV质子和γ-射线辐照实验，获得了光功率和阈值电流退化规律，分析了辐射导致VCSEL参数退化的物理机理，此外，还开展了236 h的电注入退火研究。研究结果表明：VCSEL对γ射线导致的总剂量效应不敏感，且在一定剂量范围内光电特性由于沉积能量促进了量子阱界面附近的晶体有序而产生了一定程度的恢复：但是在质子辐照下，VCSEL的阈值电流和外量子效率发生了不同程度的退化，计算获得阈值电流损伤因子为1.468×10-15 cm2/p。经过20 mA注入增强退火后，阈值电流恢复了20%,25 mA注入电流下，光输出功率恢复了10%。阈值电流和外量子效率的退化归因于质子辐照引入的非辐射复合中心。这些实验结果为VCSEL及包含VCSEL的数据通信与仪器的系统在恶劣空间辐射环境下的应用提供支持。
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