为了降低微盘腔半导体激光器工作时有源区的温度, 提升封装的可靠性, 基于Ansys Workbench有限元分析分别对AlN, WCu10, SiC, 石墨烯, 以及CVD金刚石过渡热沉封装的蜗线型微盘腔半导体激光器进行了热特性分析, 得到了器件工作时的温度分布以及热应力、热应变分布。结果显示, SiC封装器件的有源区温度较AlN和WCu10封装器件分别降低了2.18, 3.078℃, 并在五种过渡热沉封装器件中表现出最低的热应力, 器件热应变最小。SiC过渡热沉封装可以有效降低微盘腔半导体激光器工作时的有源区温度, 同时减少封装应力与器件应变, 从而提高器件的散热能力和可靠性。计算结果对半导体激光器单管散热及阵列集成散热均有指导意义。

基于表面等离子亚波长结构的传输特性与光子局域特性,提出了一种单挡板金属-电介质-金属(MDM)波导耦合圆盘腔结构。由圆盘腔形成的两个孤立态与金属挡板形成的较宽的连续态干涉相消,形成两种不同模式的Fano共振。结合耦合模理论分析了该结构形成Fano共振的传输特性,用有限元分析法对结构进行模拟仿真,定量分析了结构参数对折射率传感特性的影响。结果表明:优化后的结构在两种模式下的优质因子分别为1.7×10 ⁵和1.36×10 ⁵,折射率灵敏度分别为710 nm/RIU和1105 nm/RIU,可为解决传感器在折射率测量时的交叉敏感问题提供理论参考。