基于三角形和圆形孔的双格子GaN-PCSEL的设计

科学领域:

• 光电学是指光电子产品.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光子学 是一个光子学.

背景情况:

• 光子晶体表面发射激光器 (PCSELs) 在光束质量和效率方面提供了独特的优势.
• 化 (GaN) 是用于高功率和可见光应用的关键材料.
• 优化PCSEL性能需要精心设计光子晶体结构和材料.

研究的目的:

• 在理论上设计一种基于GaN的新型双晶格光子晶体表面发射激光器 (PCSEL).
• 为了研究使用多孔GaN作为一个覆盖层,以提高性能.
• 系统地研究结构参数对PCSEL性能的影响.

主要方法:

• 使用具有三角形和圆形孔的双格子结构的理论设计.
• 使用有限差异时间域 (FDTD),平面波扩展 (PWE) 和严格合波分析 (RCWA) 方法.
• 模拟填充因子,蚀刻深度和孔位移动对激光特征的影响.

主要成果:

• 实现高辐射常数高达50厘米-1和斜率效率超过1W/A.
• 通过优化结构参数证明了低值增益.
• 展示了增加填充因子,不对称的图案和各种蚀刻深度可以提高性能.

结论:

• 拟议的双晶格GaN-PCSEL设计与多孔GaN外显示出高性能激光器的巨大潜力.
• 结构修改,如不对称的图案和不同的蚀刻深度有效调整光学特性.
• 这项工作为开发高效和高质量的基于GaN的光子设备提供了途径.