垂直腔面发射激光器及其进展.pdfVIP

Laser Technology Appl ications 　　　　　O ME I nf or m a t i o n 　　　　　No. 7 ,Jul . 2003 垂直腔面发射激光器及其进展 1 ,2 1 1 1 赵路民 　王 　青 　宁永强 　王立军 ( 1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 ,吉林 长春 130022) (2 吉林大学电子科学与工程学院 ,吉林 长春 130026) 大幅降低 ,而且激光束的发散角度随波长变化而 1 　引　　言 变化 ; (c) 为有源区直径及腔长仅为微米量级的 ( ) 微腔结构 , 容易实现低 阈值 I th , 具有较高的 　　光电子技术在网络 、存储器等方面的应用与 多媒体信息社会的发展息息相关 ,对信息社会的 发展始终起着至关重要的作用 。在世界范围内的 信息基础设施配置中 ,人们对以光纤通信为代表 的光电子技术寄予厚望 。瞬间传送处理图像等大 规模信息技术愈益重要 ,在并行传递空间信息的 超并行光传输系统 、连接多台计算机或 L SI 芯片 ( ) a 45°镜面型 的并行光互连及光并行信息处理系统中 ,新兴的 并行光电子技术起主导作用 。 要实现充分利用光的并行性的系统 ,大规模 地进行二维集成化的并行光器件十分重要 。为适 应这种需求 ,人们开始探索一种新型结构的半导 体激光器 ———垂直腔面发射半导体激光器 。 (b) 光栅耦合型 2 　垂直腔面发射激光器的结构及特点 ( ) 　　所谓垂直腔面发射激光器 V CSEL ,是指从 垂直于衬底面射出激光的半导体激光器 。这种激 光器主要有三种结构 : (a) 45°镜面型 ; ( b) 光栅耦 ( ) ( ) 合型 ; c 垂直腔型 如图 1 所示 。 ( ) ( ) c 垂直腔型 　　 a 所示的激光器采用 45°倾斜反射镜结构 , 其反射特性完全依赖于内部反射镜的倾角和平整 图 1 　各种结构的垂直腔面发射激光器 度 ,工艺制作困难 ,且存在光束畸变问题 ; (b) 采用 微分量子效率 ;所以, (c) 是垂直腔面发射激光器 高阶耦合光栅结构 ,尽管可以获得发散角小的窄 中最理想的结构 ,而边发射激光器 ( EEL ) 是指从 细光束 ,但其反射光的大部分进入了衬底 ,使效率 ·18 · 2003 年第 7 期 激光技术与应用 　　　　　　　光机电信息 　　　　　　　　　 平行于衬底面射出激光的半导体激光器 。图2 是 ·调制频率高 ; 这两种激光器的出光方向对比。