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Power dissipation in oxide-confined 980-nm vertical-cavity surface-emitting lasers

Chinese Physics B 2013年第1期22卷 257-262页

作者：史国柱关宝路李硕王强沈光地 Key Laboratory of Opto-electronics Technology of Ministry of Education Beijing University of Technology

We presented 980-nm oxide-confined vertical-cavity surface-emitting lasers （VCSELs） with a 16 -um oxide aperture. Optical power, voltage, and emission wavelength are measured in an ambient temperature range of 5 ℃-80 ℃. Measurements combined with an empirical model are used to analyse the power dissipation in the device and the physical mechanism contributing to the thermal rollover phenomenon in VCSEL. It is found that the carrier leakage induced selfheating in the active region and the Joule heating caused by the series resistance are the main sources of power dissipation. In addition, carrier leakage induced self-heating increases as the injection current increases, resulting in a rapid decrease of the internal quantum efficiency, which is a dominant contribution to the thermal rollover of the VCSEL at a larger current. Our study provides useful guidelines to design a 980-nm oxide-confined VCSEL for thermal performance enhancement.

关键词： vertical-cavity surface-emitting lasers power dissipation thermal rollover

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