高调谐效率V型腔可调谐半导体激光器设计与研究

摘要

V型腔可调谐半导体激光器由于具备结构简单紧凑、性能优良等特点,在光通讯领域有着较大的应用潜力.然而,由于激光器外延结构热导率相近,用于波长调谐的热量大部分直接流失,激光器无法得到较高的调谐效率.本文通过在调谐区域加入隔热结构,设计了具有高调谐效率的V型腔可调谐激光器.利用由COMSOL Multiphysics建立的V型腔激光器温度模型,分析了隔热结构的加入对激光器各部分的温度影响.通过Rsoft建立的谐振腔光场分布,优化半波耦合器参数,使激光器具有最佳的模式选择性.结果表明,激光器主边模阈值增益差达到6.07 cm-1,调谐效率从0.165 nm/mW提升至0.3 nm/mW.同时,隔热结构的加入不会使激光器其他区域有明显的温升,器件性能受到的负面影响可以忽略.