外部擾動下1500nm-VCSELs的非線性動力學及偏振轉(zhuǎn)換特性研究.pdf

1、垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)作為一種新型的半導體激光器，因其具有發(fā)散角小，閾值電流低，單縱模工作，易與光纖耦合，低成本以及易集成等突出優(yōu)勢，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。由于VCSELs中增益介質(zhì)或激光腔存在弱的各向異性，因此一般情況下，VCSELs的輸出包含兩個相互正交的線偏振模式，進而導致VCSELs輸出的線偏振模式不穩(wěn)定。對于具有某一確定偏振模式的VCSELs，通過改變某些特征參量實現(xiàn)偏振模式的跳變，進而出現(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換(PS)現(xiàn)象

2、。另外，研究表明VCSELs在光注入、光反饋和光電反饋等外部擾動下，其輸出會有豐富的非線性動力學態(tài)，由于這些動力學態(tài)在混沌保密通信、光生毫米波以及混沌雷達等方面有潛在的應用價值，因此關(guān)于外部擾動下VCSELs的非線性動力學特性研究已有大量的報道。然而近年來的研究主要集中于短波長（＜1μm）VCSELs，而對于最新發(fā)展的1550nm-VCSELs的研究相對較少，特別是在多個外部擾動下的1550nm-VCSELs的相關(guān)特性的研究更是匱乏。<

3、br>　　本文基于自旋反轉(zhuǎn)模型(SFM)，理論研究了1550nm-VCSELs在正交光注入和偏振保持光反饋共同作用下的非線性動力學以及偏振開關(guān)特性。研究結(jié)果表明:正交光注入和偏振保持光反饋共同作用下的1550nm-VCSEL的兩個線偏振模同時被激發(fā)，并且偏振轉(zhuǎn)換(PS)現(xiàn)象也會出現(xiàn)。另外，副激光器(S-VCSEL)輸出的兩個線偏振模（X模和Y模）也會呈現(xiàn)周期、倍周期、多周期和混沌等豐富的動力學態(tài)行為，并且兩個線偏振模具有不同的動力學演化