垂直腔面发射激光器(VCSEL)较之传统的边发射激光器来说具有低阈值、单纵模工作、发散角小、动态调制频率高、易实现二维集成等优点,在光通信、光互联、图象信号处理等方面有着重要的应用前景;由于VCSEL是面发射并且器件结构一般为圆对称结构,所以材料增益和波导各向异性效应大大降低,输出光一般为椭圆偏振光,并且偏振的稳定性远不如边发射激光器。 本文从理论和实验上对VCSEL的椭圆偏振特性进行了研究,具体工作可以概括如下: 1、分析了偏振光、椭圆偏振光以及圆偏振光与自然光的区别,偏振光的性质与表述方法;建立了反映偏振特性的速率方程。 2、分析了垂直腔面发射激光器的偏振原理,垂直腔面发射激光器椭圆偏振方程的模拟。 3、对VSEL偏振进行了相关特性的试验研究:为了提高VCSEL的通信网络性能,完全有必要对其偏振相关特性进行深入的研究,探索更加有效控制偏振选择损耗或增益的办法,以抑制不希望的偏振基态的激射。 4、偏振光偏振态的理论研究;讨论了自然光、线偏振、圆偏振与椭圆偏振在理论模拟上的区别;分别模拟了线偏振,圆偏振、椭圆偏振以及自然光旋转1/4波片的检测理论图;给出了光的试验检测结果分析,并比较分析了理论模拟与试验结果。