光注入與光電正反饋共同作用下VCSELs的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、單個(gè)外部擾動(dòng)下半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)呈現(xiàn)的不同的非線性動(dòng)力學(xué)狀態(tài)由于在混沌保密通信、激光雷達(dá)以及微波光子學(xué)等領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值而受到人們的關(guān)注,相關(guān)的研究結(jié)果已有大量的報(bào)道。而包含多個(gè)擾動(dòng)的系統(tǒng)由于具有比單一擾動(dòng)系統(tǒng)更好的可調(diào)控能力、以及能實(shí)現(xiàn)采用一些單一擾動(dòng)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的特殊應(yīng)用需求,正逐漸成為業(yè)界的研究熱點(diǎn)。目前,對(duì)多個(gè)外部擾動(dòng)下半導(dǎo)體激光器動(dòng)力學(xué)行為的研究大多局限于常規(guī)的邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器(EELs)而針對(duì)近年來(lái)蓬勃發(fā)展的垂直腔表面

2、發(fā)射激光器(VCSELs),這方面的研究還非常缺乏.由于VCSELs具有低閾值電流、大的調(diào)制帶寬、容易與光纖耦合、易集成形成激光陣列、制作成本低廉等優(yōu)勢(shì),將成為光通信、光信號(hào)處理、傳感等領(lǐng)域的關(guān)鍵器件,因此研究VCSELs在多個(gè)擾動(dòng)下的非線性動(dòng)力學(xué)特性具有非常重要的意義。
　　 本文基于VCSELs的自旋反轉(zhuǎn)模型(SFM),數(shù)值分析了在光注入與光電正反饋共同作用下VCSELs的非線性動(dòng)力學(xué)特性以及各動(dòng)力學(xué)態(tài)的演化,并討論VCSE

3、Ls處于混沌輸出時(shí),注入強(qiáng)度與反饋強(qiáng)度對(duì)混沌帶寬的影響。研究結(jié)果表明:一個(gè)受到主VCSEL(M-VCSEL)光注入的副VCSEL(S-VCSEL),在同時(shí)存在光電正反饋時(shí),其輸出的兩個(gè)線偏振模式(X和Y偏振模)可呈現(xiàn)周期、倍周期、多周期、混沌等豐富的動(dòng)力學(xué)狀態(tài),且兩偏振模動(dòng)力學(xué)態(tài)的演化路徑存在差異;各動(dòng)力學(xué)狀態(tài)在由反饋強(qiáng)度f(wàn)與注入強(qiáng)度η所構(gòu)成的參數(shù)空間的分布區(qū)域隨著主、副VCSEL的頻率失諧△v(=vm-vs,vm、vs分別為主、副VC