【摘 要】
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该文围绕着垂直腔面发射激光器(VCSELs)进行了系统而全面的研究,介绍了VCSELs的发展历史、研究现状和应用前景.描述了VCSELs的结构特点.比较了它与边发射激光器的不同之处.在
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该文围绕着垂直腔面发射激光器(VCSELs)进行了系统而全面的研究,介绍了VCSELs的发展历史、研究现状和应用前景.描述了VCSELs的结构特点.比较了它与边发射激光器的不同之处.在同时考虑自发辐射效应和非辐射衰减速率的影响下,得到了载流子浓度和光子密度与VSCSLs结构特征参数之间的严格解析解.针对有源区量子阱结构的特点,首次从理论上推导了增益系数随注入载流子浓度呈对数变化的关系.从Maxwell方程组入手,考虑到微腔效应,建立了适用于VCSELs的速率方程.在此基础上,导出了阈值电流密度、最佳阱数、纵模频率、纵模间距、横模频率、横模间距、纵模功能、延迟时间、弛豫振荡频率及调制响应与VCSELs结构特征参数之间的关系.研究了降低VCLELs激射阈值的三个基本途径:选用量子阱有源层实现微腔结构、采取多层介质反射膜作腔面以提高光腔反射率R、改进外延生长层的微观质量和宏观平整度以降低各种损耗.预言了对确定的偏置,存在一个最佳阱数使疔阈值电流密度达到极小值.
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