宽范围、偏振稳定的850 nm液晶可调谐垂直腔面发射激光器特性

摘要

设计了一种具有内腔耦合层的850 nm液晶可调谐垂直腔面发射激光器(VCSEL)结构,从而获得了更宽的波长调谐范围以及稳定的偏振模式输出.通过分析在不同液晶层厚度下,两种偏振模式的共振波长以及对应的阈值增益的变化关系,研究了液晶厚度影响可调谐VCSEL偏振模式和波长调谐的机理.此外,通过优化半导体腔和液晶腔之间的耦合层结构,使得基于液晶的可调谐VCSEL结构在实现稳定偏振模式输出的基础上具有更宽的波长调谐范围.结果表明,耦合层结构的加入可以有效地增大液晶可调谐VCSEL的调谐范围,最大达到41.1 nm.同时,在连续的波长调谐过程中,由于o光偏振模式始终处于受抑制状态,因此液晶可调谐VCSEL可实现稳定的单偏振模式输出.