Phase-locked ring-defect photonic crystal vertical-cavity surface-emitting laser

Phase-locked oxide-confined ring-defect photonic crystal vertical-cavity surface-emitting laser is presented. The coupled-mode theory is employed to illustrate the two supermodes of the device, in-phase and out-of-phase supermode. Experimental results verify the two supermodes by the characteristics of the spectra and the far field patterns. At the lower current, only the out-of-phase supermode is excited, whereas under the higher current, the in-phase supermode also appears at the shorter wavelength range. In addition, the measured spectral separation between the two supermodes agrees well with the theoretical result.

基于LSM框架的审计系统的设计与实现

LSM是Linux系统的通用访问控制框架,在安胜安全操作系统V4.0中,我们在这一访问控制框架的基础上做了适当的扩展并设计实现了安全审计系统.该安全审计系统与安胜安全操作系统V2.0的审计系统相比,性能得到了很大的提高.另外,隐蔽通道会绕过系统的安全策略来进行非法的数据流传输,我们在审计系统中进行了实时检测和报警.

GaN基垂直腔面发射激光器的研制

作者在我国大陆首次实现了GaN基垂直腔面发射激光器（VCSEL）的激射．首先采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术在蓝宝石衬底上进行高质量氮化物增益区的外延生长．然后在表面沉积高反射介质膜分布布拉格反射镜（DBR）．将样品键合到其它支撑片上后，采用激光剥离技术将蓝宝石衬底去除．再在去除蓝宝石后露出的氮化物表面沉积第二组介质膜DBR制成VCSEL．在室温光泵条件下，观察到VCSEL的激射．激射波长449．5nm。阈值6．5mJ／cm~2．激射峰的半高宽小于0．1nm，这些指标达到了国际领先水平．本文为进一步研制实用化氮化物VCSEL奠定了重要的基础．

基于STM-64的甚短距离并行光传输系统

研究了STM-64数据帧的转换映射技术,利用垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵光源和PIN列阵探测器成功研制出10 Gb/s的甚短距离12信道SDH并行光传输系统,该系统结构紧凑,具有检错和纠错功能。跟传统的10 Gb/s串行光传输系统相比,本系统降低了对单路器件传输性能的要求。经SDH传输测试仪测试,系统能实现无误传输。

键合界面对面发射激光器光与热性质的影响

通过界面有效吸收系数的计算及界面对腔模的反射率的影响可知,采用双面键合技术制备面发射激光器应使键合界面处于驻波场分布零点位置,同时界面厚度应该小于20nm以使器件光学性能受界面吸收系数的影响较小.采用有限元方法分析VCSEL温度分布,结果证实薄的键合界面使VCSEL有源区温度对界面的热导率和电导率改变不敏感,而厚的键合界面将可能使有源区温度有较大地升高,给器件带来严重的不良影响.亲水键合和疏水键合的SEM照片说明疏水处理界面较薄,适合用于器件的制备.而亲水处理界面厚度〉40nm,对器件的光、热特性不利.

A High-Efficiency Fiber-to-Waveguide Coupler with Low Polarization Dependence Using a Diluted Waveguide in InP Substrate with a 1.55μm Wavelength

We propose a fiber-to-waveguide coupler for side-illuminated p-i-n photodiodes to obtain high responsivity and low polarization dependence that is grown on InP substrate and is suitable for surface hybrid integration in low cost modules. The fiber-to-waveguide coupler is based on a diluted waveguide,which is composed of ten periods of undoped 120nm InP/80nm InGaAsP （1.05μm bandgap） multiple layers. Using the semi-vectorial three dimensional beam propagation method （BPM） with the central difference scheme,the coupling efficiency of fiber-to-waveguide under different conditions is simulated and studied,and the optimized conditions for fiber-to-waveguide coupling are obtained. For TE-like and TM-like modes,the calculated maximum coupling efficiency is higher than 94% and 92% ,respectively. The calculated polarization dependence is less than 0. ldB,showing good polarization independence.

1．3μm量子点垂直腔面发射激光器高频响应的优化设计

结合垂直腔面发射激光器（VCSEL）原理以及量子点增益特点，计算了有源层P掺杂结构的量子点VCSEL的材料增益和3dB带宽，发现P掺杂结构可以大大提高频率特性．结合VCSEL激射条件和阈值特性，分析了对VCSEL结构的要求；分析了分布参数对频率特性的影响，对其外部封装提出了要求．设计了高频率响应的含氧化限制层的1．3μm量子点VCSEL结构．

数值分析渐变DBR对垂直腔面发射激光器谐振腔模的影响

通过数值分析研究了含线性渐变层的Al_(0.9)Ga_(0.1)As/Al_yGa_(1-y)As/GaAs/Al_xGa_(1-x)As DBR的光学特性及其对VCSEL谐振腔光学特性的影响,建立了渐变型DBR渐变层厚度与折射率的关系,通过特征矩阵法计算了突变GaAs/Al_(0.9)Ga_(0.1)As DBR和渐变型DBR的反射谱和反射相移,分析了渐变层对DBR反射率和反射相移的影响.对渐变型DBR,要使VCSEL谐振腔满足中心波长相位匹配条件,还需要在DBR靠近谐振腔一侧的最前面增加一定厚度的渐变层,称为相位匹配层.通过计算,我们得到了使VCSEL谐振腔满足相位匹配条件时均匀层和相位匹配层的厚度.

高速率并行光发射模块的研制

介绍了有关并行光发射模块设计与制作的最新进展，制作并测试了12信道并行光发射模块，单信道传输速率大于2．5Gbit／s（最高可达3Gbit／s），12信道并行总传输速率为30Gbit／s。模块采用波长为850nm的垂直腔面发射激光器（VCSEL）作光源，激光器与驱动电路芯片直接用Au丝连接，输出光束直接耦合进入12信道的光纤阵列中，在单信道8mA的工作电流下，可以测到最高为3Gbit／s的清晰眼图。

1.3μm GaAs基量子点垂直腔面发射激光器结构设计与分析

结合垂直腔面发射激光器(VCSEL)原理以及量子点增益特点,计算了不同结构VCSEL的腔内损耗和量子点的模式增益.分析了激光器阈值特性以及氧化限制层对光损耗的影响.设计了含氧化限制层的1.3 μm量子点VCSEL结构.

氧化限制型垂直腔面发射激光器串联电阻分

含氧化限制孔的VCSEL具有低的阈值电流,但氧化孔的存在也会加大串联电阻.本文采用理论模型,详细计算了氧化限制型VCSEL的串联电阻.把串联电阻分解为垂直方向电阻和横向电阻,分析了串联电阻与氧化孔半径的关系,提出了降低VCSEL串联电阻的具体方法.

Effect of Mesa Size on Thermal Characteristics of Vertical-cavity Surface-emitting Lasers

The effect of mesa size on the thermal characteristics of etched mesa vertical-cavity surfaceemitting lasers(VCSELs) is studied. The numerical results show that the mesa size of the top mirror strongly influences the temperature distribution inside the etched mesa VCSEL. Under a certain driving voltage, with decreasing mesa size, the location of the maximal temperature moves towards the p-contact metal, the temperature in the core region of the active layer rises greatly, and the thermal characteristics of the etched mesa VCSELs will deteriorate.

垂直腔面发射激光器的热学特性

通过求泊松方程、电流密度方程、载流子扩散方程以及有源层结压降方程自洽解的方法,计算了垂直腔面发射激光器(VCSEL)的电势分布,进而求解热传导方程,得到VCSEL的温度分布.详细分析了注入电流密度小于或等于阈值电流密度时,晶片键合结构垂直腔面发射激光器的键合界面阻抗、氧化层限制孔径、外加电压以及分布布拉格反射镜的热导率的大小对VCSEL内部温度分布的影响.

1.55-μm Si-based MOEMS optical tunable filter

A prototype 1.55-μm Si-based micro-opto-electro-mechanical-systems (MOEMS) tunable filter is fabricated, employing surface micromachining technology. Full-width-at-half-maximum (FWHM) of the transmission spectrum is 23 nm. The tuning range is 30 nm under 50-V applied voltage. The device can be readily integrated with resonant cavity enhanced (RCE) detector and vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) to fabricate tunable active devices.

10Gbit/s甚短距离(VSR)并行光传输系统

介绍了一个适用于甚短距离(Very Short Reach,VSR)网络传输的并行光传输系统。系统的发射部分用垂直腔面发射激光器(vERTICAL cAVITY sURFACE eMITTING lASER,vcsel)1×12列阵代替传统的边发射激光器，接收部分也采用相应的探测器列阵，并由多模光纤列阵相连接，在300m距离内以单信道1．25Gbit/s速率实现的10Gbit/s的高传输速率。