中国激光, 2017, 44 (9): 0901010, 网络出版: 2017-09-07   

半径5 μm的定向输出圆盘形微腔激光器 下载: 1162次

Unidirectional-Emission Circular Microcavity Laser with Radius of 5 μm
作者单位
1 中国电子科技集团公司第二十九研究所, 四川 成都 610036
2 中国科学院半导体研究所, 北京 100083
摘要
基于三维时域有限差分法, 对半径为5 μm的径向直连波导微腔激光器的模式及定向输出特性进行研究, 得到了波长在1550 nm附近的高品质因子(Q)横电模的Q值与光场分布特性。基于半导体平面加工工艺制备了AlGaInAs/InP圆盘形微腔激光器, 微腔半径为5 μm, 波导宽度为1 μm。该激光器在298 K下实现了连续单模输出, 阈值电流为4 mA。在注入电流为9 mA时, 激光器的边模抑制比可达33.4 dB。基于速率方程拟合了激光器模式强度随注入电流的变化, 得到激光器的自发辐射因子约为5.5×10-3。
Abstract
On the basis of three-dimensional finite-difference time-domain method, the mode and unidirectional-emission characteristics for a 5 μm-radius microcavity laser with radial waveguide are studied. Q factors and mode field patterns for high-Q transverse electric mode near the wavelength of 1550 nm are obtained. An AlGaInAs/InP circular microcavity laser with radius of 5 μm is fabricated by semiconductor planar processing technology, with a 1 μm wide output waveguide directly connected to the cavity. Continuous single mode lasing is achieved with a threshold current of 4 mA at the temperature of 298 K. The side mode suppression ratio of the laser is 33.4 dB when the injection current is 9 mA. On the basis of rate equation, the laser model intensity is fitted with the change of the injection current, and the spontaneous emission factor of the laser is about 5.5×10-3.

吕晓萌, 黄永箴, 邹灵秀, 杨跃德, 肖金龙. 半径5 μm的定向输出圆盘形微腔激光器[J]. 中国激光, 2017, 44(9): 0901010. Lü Xiaomeng, Huang Yongzhen, Zou Lingxiu, Yang Yuede, Xiao Jinlong. Unidirectional-Emission Circular Microcavity Laser with Radius of 5 μm[J]. Chinese Journal of Lasers, 2017, 44(9): 0901010.

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