InGaAsP/InP-BC激光器稳态特性数值分析与实验对比

"该文对InGaAsP/InP-BC激光器的稳态特性进行了数值分析，采用有限差分法求解了描述缓变波导半导体激光器的方程组，研究了阈值、波导和侧向模式。结果证明这种激光器具有优良的基横模工作特性和稳定的光场分布，与实验结果相吻合。" InGaAsP/InP-BC（Buried Contact）激光器是一种半导体激光器，其结构特点在于采用了一种特殊的掩埋接触设计，可以有效改善激光器的性能。这种激光器通常由InGaAsP材料作为有源区，InP作为衬底，形成一个缓变波导结构，以优化光子传输和电流注入效率。 在稳态特性方面，激光器的阈值电流是决定其能否产生激光的关键参数。阈值电流是指激光器从自发辐射跃迁到受激发射状态所需的最小注入电流。数值分析显示，InGaAsP/InP-BC激光器具有较低的阈值电流，这意味着在较小的电流注入下就能实现激光振荡，有利于提高能源效率。 波导是激光器内部引导光子传输的结构。通过对波导特性的分析，可以了解激光器的光束质量和传播特性。InGaAsP/InP-BC激光器的波导设计能有效约束光子在垂直于激光器生长方向上的扩散，从而提高光束质量并减少光损耗。 侧向模式是指激光器在垂直于光轴方向上的电磁场分布，不同的侧向模式影响激光器的单模运行性能。在InGaAsP/InP-BC激光器中，理论计算表明，这种激光器容易获得良好的基横模（fundamental transverse mode）特性，这意味着激光器能够稳定地工作在单模状态，输出光束的光强分布均匀，有利于提高激光器的稳定性。 此外，稳定的光学场分布是激光器长期稳定工作的重要保障。文中提到的数值分析结果与实验结果一致，说明这种激光器不仅在理论上具有良好的设计，而且在实际应用中也表现出色，具有较高的可靠性。 InGaAsP/InP-BC激光器因其独特的结构设计，展现出优秀的稳态特性，包括低阈值电流、有效的波导设计以及单模运行能力，这使得它们在通信、传感、光学数据处理等领域的应用具有广泛前景。通过数值模拟和理论分析，我们可以更深入地理解这些激光器的工作原理，从而优化设计，提升其性能。