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作为新一代半导体激光器,1550 nm垂直腔面发射激光器(1550 nm-VCSELs)不仅在超高速、长距离光纤通信中有着巨大的应用前景,而且正逐渐成为光存储系统、光逻辑系统以及并行光计算系统的核心器件。由于1550 nm-VCSELs的有源区为圆形对称结构、而材料本身又具有弱各向异性,导致其输出为两个正交偏振模式之一。在偏置电流或温度等条件发生变化时,两个偏振模式之间易发生偏振开关(Polarization switching,PS)。此外,1550 nm-VCSELs 在光注入、光反馈、光电反馈等外部扰动作用下,也可呈现PS。特别地,外部参量沿不同路径变化时,1550 nm-VCSELs发生PS的所对应的参量条件可能会发生改变,继而导致偏振双稳(Polarization bistability,PB)现象的出现。近些年来,对光注入 1550 nm-VCSELs呈现的PS和PB特性已有大量报道,但主要集中在正交光注入的情形,而对可变偏振光注入下1550 nm-VCSELs呈现的PS和PB的研究还比较缺乏。在本文中,基于自旋反转模型(SFM),对可变偏振光注入下1550 nm垂直腔面发射激光器(VPOI1550 nm-VCSEL)的PS及PB特性进行了理论研究。研究结果表明:当注入光偏振角θp(定义为注入光的偏振方向与自由运行1550 nm-VCSEL中主导偏振模式的夹角)大于一定值时,连续扫描注入光功率可使VPOI 1550 nm-VCSEL呈现PS,不同的扫描路径会导致开关点发生变化,即呈现PB;当频率失谐△v(定义为注入光与X偏振模式之间的频率差异)一定时,随着θp的增加,Ⅰ类、Ⅱ类PS对应的注入功率和PB区域宽度都呈现减小的趋势;当θp一定时,PB区域宽度会随着△v的增加表现出增大的趋势。进一步分析连续正向及反向扫描θp对系统产生PS和PB的影响,发现系统可在合适的参数条件下出现Ⅰ类、Ⅱ类PS及PB;当|△v|较小时,发生Ⅰ类和Ⅱ类PS的θp条件近似相同,由此产生的PB区域宽度非常窄;当|Av|较大时,满足Ⅰ类PS出现所需的θp在正负频率失谐区域均随△v的增加呈现上升的趋势,而Ⅱ类PS出现所需的θp则呈现较大的波动,并导致此条件下的PB区域宽度也表现出类似的波动趋势,通过合理调节注入光强度,还可进一步优化调控PB区域宽度。