单模电注入面发射激光器研究进展

作     者：艾星辰 田思聪 Mansoor Ahamed 孙家辉 王宇昊 潘绍驰 佟存柱 王立军 Bimberg Dieter 

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所Bimberg中德绿色光子学研究中心 中国科学院大学 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室 柏林工业大学固体物理研究所纳米光学中心 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第17期

页      面：1-14页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB2801000,2023YFE0111200) 国家自然科学基金(62174159,62061136010,62121005) 国家自然科学基金委与德国研究联合会-中德中心国际合作项目(M0386) 吉林省科技发展计划(20210402055GH,2023SYHZ0024) 在渝本科高校与中国科学院所属院所合作项目(HZ2021007) 中国科学院青年创新促进会优秀会员(Y2022067) 

主　　题：垂直腔面发射激光器 单模光 高速传输 高功率激光 光子晶体面发射激光器 

摘      要：互联网、超算中心、数据中心光互连等高速光通信领域，以及激光雷达、显示等应用，均对半导体激光器提出单模、单偏振态、高速、高功率等更高性能要求。本文梳理了以垂直腔面发射激光器（VCSEL）、光子晶体面发射激光器等为主的电注入表面发射型半导体激光器的研究进展，包括：为了同时实现单模和单偏振性，设计表面光栅、浮雕和高折射率对比度光栅VCSEL；为了实现单模高速特性，引入锌扩散区、建立横向耦合腔、构建多孔结构氧化限制VCSEL；为了实现单模、高功率性，采用构建慢光表面光栅负载VCSEL、引入锌扩散区、设计多结或多氧化孔径VCSEL等方式；为了实现突破性的单模、高功率、极小发散角等性能，采用光子晶体面发射激光器。最后对面发射激光器发展趋势做出展望。