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具有电调谐双折射特性的自旋激光器中偏振动力学的偏置电流与温度依赖性

DOI：10.1063/1.5139199 期刊：AIP Advances 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 我们研究并比较了具有单片集成电控双折射调谐机制的垂直腔面发射激光器（VCSEL）中的强度与偏振动力学特性。通过大范围双折射值研究了偏置电流对偏振动力学的影响。将偏置电流调至低值同时使共振频率最大化的策略，是优化自旋VCSEL以实现节能运行的重要方法。实验实现了从几GHz到最高36GHz的偏振动力学共振调谐范围，并在最低偏置电流及约70℃高温条件下展示了最高频率的偏振动力学现象。我们提出了一种低能耗、低冷却需求的通信策略。
作者： M. Lindemann，N. Jung，P. Stadler，T. Pusch，R. Michalzik，M. R. Hofmann，N. C. Gerhardt
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究具有电调谐双折射特性的自旋激光器中偏振动力学的偏置电流与温度依赖性，以优化其节能运行。

研究成果

该研究表明，自旋垂直腔面发射激光器（spin-VCSELs）在无需温度控制机制的情况下，仍具备实现超高速、超低功耗光数据通信的潜力。即使在接近阈值工作状态和高温条件下，也能获得信号强度良好的快速偏振动力学特性。

研究不足

该研究的局限性在于采用电调谐机制来控制所研究器件中的双折射，将频率范围限制在36 GHz以内。在实际应用中，室温下垂直腔面发射激光器（VCSEL）尚不具备所需的电自旋注入机制。

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