陈贵楚[1]2004年在《InGaAsP/InP量子阱激光器的模型分析》文中认为半导体激光器是一种电致发光器件，自60年代被发明以来，得到了迅猛的发展。随着其新结构与新材料出现以及其器件功能的不断扩展，它在越来越多的领域得到了广泛的应用，如光通信、光存储、军事、生物等各方面，因此关于半导体激光器的有效应用也是一项值得研究的课题，有重要的现实意义。通常对于有半导体激光器应用的系统来说，激光器是此系统的关键部件，激光器本身的状态对于整个系统的性能有至关重要的影响，所以激光器与外围驱动电路作为一个体系来分析其性能特征是很有必要的，显而易见，对半导体激光器定模即构造其电路模型有助于其在系统中的有效应用。 InGaAsP四元系长波长量子阱激光器是目前在高速光纤通信中应用最为广泛的一类激光源，构建其电路模型有助于完成光发射机的优化设计，这对于高质量的光通信传输系统有非常重要的意义。围绕以对此类激光器的定模为中心，本文的工作主要如下： 1．对InGaAsP量子阱材料生长、测试及器件制作工艺作了详细的说明，InGaAsP四元系材料的MOCVD高质量生长需要调整很多参数如Ⅴ／Ⅲ、中断时间等；叁种检测手段(x射线双晶、PL光荧光、ECV)能保证材料生长的质量；激光器的后续制作工艺如腐蚀、电极制备、解理等对器件的运作性能也有重要的影响。 2．介绍了几个有特色的比较典型的半导体激光器的定模工作，它们是阈值以下的半导体激光器、双异质结半导体激光器及多模半导体激光器，主要了解激光器定模的原理、方法及一些处理技巧，对后面量子阱激光器的定模起一个向导作用。 3．详细说明了确定半导体激光器速率方程的一些重要参量的方法，如：载流子在叁维SCH区的输运行为对激光器的调制特性有较大影响；量子阱对载流子的捕获是一个复杂的过程，文中给出了量子捕获时间的计算方法以及实验证明；多量子阱中载流子输运与分布也是相当复杂的问题，文中给出了隧穿时间与热发射时间的计算方法；光增益是关键的参量，它的解析式相当繁琐，由实验曲线拟合其较为简明的经验式，对定模工作是有利的。 4．在已发表的二层电路模型基础上提出了叁层模型，在所依据的参数基本相同的情况下，对模型进行模拟，并对所获的结果进行比较讨论。对G.Rossi提出的多量子阱激光器的电路模型进行了改造，考虑到模型的实用性，模型用多个分支电路来描述，以便在模拟时调整参数的设置相对容易，获得结果更快。另外，对InP系量子级串激光器的定模作了有特色的工作，得到了一些有价值的结论。
吴文光[2]2005年在《量子阱垂直腔面发射半导体激光器的优化与电路模型分析》文中提出半导体激光器是一种电致发光器件,自60年代发明以来,得到了迅猛的发展。随着其新结构与新材料出现以及其器件功能的不断扩展,它在越来越多的领域得到了广泛的应用,如光通信、光存储、军事、生物等各方面。垂直腔面发射半导体激光器(VCSEU)以其光束发散角小、圆形光斑易于与光纤藕合、极短的光学谐振腔易于实现动态单纵模工作、表面出射易于二维列阵器件的集成以及极低的功率消耗有可能由CMOS电路直接驱动等优势已经成为光计算、光互连、光学信息处理、光通讯、神经网络等系统的理想光源。与此同时,随着分子束外延(MBE)和金属有机化学气相沉积(MOCCVD)等生长技术的发展,使VCSEL器件性能得以飞速提高。VCSEL自从采用了量子阱结构后性能大大改善,但是量子阱阱数的多少才合理一直是一个重要的课题。通常对于有半导体激光器应用的系统来说,激光器是此系统的关键部件,激光器本身的状态对于整个系统的性能有至关重要的影响,所以激光器与外围驱动电路作为一个体系来分析其性能特征是很有必要的,显而易见,对半导体激光器定模即构造其电路模型有助于其在系统中的有效应用。本论文的主要工作如下:1. 本论文采用光增益与载流子浓度的对数关系,考虑到非辐射复合的影响,从理论上推导出多量子阱垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)的速率方程。讨论了阈值电流密度、最佳阱数等与器件参数(腔长和端面反射率)之间的依赖关系。为改善VCSEL阈值特性和优化器件结构提供了理论依据。2. 介绍了几个有特色的比较典型的半导体激光器的定模工作,它们是阈值以下的半导体激光器、双异质结半导体激光器及多模半导体激光器,主要了解激光器定模的原理、方法及一些处理技巧,对后面量子阱激光器的定模起一个向导作用。3. 详细说明了确定半导体激光器速率方程的一些重要参量的方法。如载流子在SCH区的输运时间;量子阱对载流子的捕获是一个复杂的过程,文中给出了量子捕获时间的计算方法以及实验证明;光增益是关键的参量,它的解析式相当繁琐,由实验曲线拟合其较为简明的经验式,对定模工作是有利的。
参考文献：
[1]. InGaAsP/InP量子阱激光器的模型分析[D]. 陈贵楚. 华南师范大学. 2004
[2]. 量子阱垂直腔面发射半导体激光器的优化与电路模型分析[D]. 吴文光. 华南师范大学. 2005