基于850nm垂直腔面發(fā)射激光器陣列研究.pdf

1、重慶郵電大學碩士學位論文指導教師學科專業(yè)王品紅研究員電路與系統(tǒng)論文提交日期2013_4論文答辯日期20135一18論文評閱人答辯委員會主席張祖凡教授重慶郵電大學2013年5月18日重慶郵電大學碩士論文摘要摘要進入21世紀以來，大數(shù)據(jù)流量、多路并行傳輸、寬帶寬的光通信等領域迫切需要激光器陣列。垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL，VerticalCavitySurfaceEmittingLaser)陣列作為一種具有閾值電流低、耦合效率高、調(diào)制速

2、率高、功耗低、成本低廉且便于集成等優(yōu)點的激光器陣列，在多路傳輸模塊、陣列空間模塊等領域具有很大的優(yōu)勢。隨著半導體材料生長技術的發(fā)展以及器件制備技術的成熟，VCSEL器件的成本不斷降低、性能大幅提升，850IlIllVCSEL陣列在短距離高速光通信網(wǎng)絡中的應用，人們越來越關注VCSEL的研究。本文的主要工作如下：首先，通過對VCSEL量子阱有源區(qū)、限制層、分布式布拉格反射器(DBR，DistributedBraggReflector)和V

3、CSEL總體結構的理論研究，確定了量子阱有源區(qū)的材料組分，阱寬，壘寬，阱和壘的個數(shù)，DBR的材料以及其材料的對數(shù)，采用氧化限制結構，從而設計了外延片的整體結構。其次，利用PICS3D軟件仿真設計的結構，結果表明在發(fā)射波長為850rim，氧化孔徑為15Itm條件下，設計的850nm氧化限制型VCSEL閾值電流達到O5mA，斜率效率為065W／A，且具有較高的輸出功率。最后，通過對材料外延生長工藝、臺面刻蝕工藝、DBR的濕法腐蝕工藝、濕法氧