光电反馈调控1550nm VCSEL激光器偏振双稳特性研究

本文主要探讨了光电反馈对1550纳米垂直腔表面发射激光器（1550 nm-VCSEL）偏振双稳特性的影响。1550 nm-VCSEL在没有外部干预时，当偏置电流增加时，会经历Ⅰ类偏振开关（PS）现象，而电流减小时则出现Ⅱ类PS，这种特性使得自由运行的1550 nm-VCSEL表现出明显的偏振双稳（PB）状态。这种双稳特性是由激光器内部的物理过程决定的，涉及到光和电的相互作用。 当引入光电正反馈时，这种反馈机制增强了激光器的稳定性。研究发现，随着光电反馈强度的提升，Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流会发生变化，且双稳环宽度呈现出逐渐减小的趋势，这意味着反馈增强了激光器在特定电流范围内的偏振稳定性。这种正反馈有利于激光器在精确控制下的稳定工作。 然而，当引入光电负反馈时，情况变得更加复杂。负反馈会减弱激光器的自发行为，导致Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流随着反馈强度的增加而变化，且双稳环宽度整体上呈下降趋势。不过，在这个过程中，双稳环宽度的变化并非线性，而是伴随着较大的波动，这可能与负反馈对激光器动态平衡的调节有关。这种负反馈可能会对激光器的性能产生更微妙的影响，需要细致的分析和优化。 这项研究揭示了光电反馈如何显著影响1550 nm-VCSEL的偏振双稳特性，这对于理解和控制这类激光器在实际应用中的行为至关重要，如在光通信、光存储以及光传感器等领域。理解这些特性有助于提高激光器的性能，实现更精确的控制和更高的稳定度。