可调整MEMS的VCSEL,其偏振是通过子波长阵地格子选择的
Optics express
|August 13, 2025
概括
一种新型的偏振控制可调节的垂直腔表面发射激光器 (P-VCSEL) 使用子波长网格进行偏振选择,为光学连贯断层扫描应用实现91nm调节.
科学领域:
- 光电学是指光电子产品.
- 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
- 纳米光子学 纳米光子学
背景情况:
- 垂直腔表面发射激光器 (VCSEL) 对于光学应用至关重要.
- 在VCSEL中控制极化对于高级功能至关重要.
- 通过MEMS技术,可调节的VCSEL可用于波长控制.
研究的目的:
- 研究一种新的P-VCSEL设计,其中包含用于偏振控制的次波长网格.
- 了解P-VCSEL中偏振选择的机制.
- 评估调范围和适用于光学连贯性断层扫描 (OCT) 的适用性.
主要方法:
- 通过热压缩将1/2-VCSEL与半导体分布式布拉格反射器 (DBR) 粘合到MEMS镜子上,制造P-VCSEL.
- 在1/2-VCSEL表面上刻出一个子波长杆格子.
- 光学层堆模拟以预测调行为.
- 波长调节和极化行为的实验性表征.
主要成果:
- 光学模拟准确地预测了波长调整,但不是偏振行为.
- 极化选择是通过在子波长格子中取决于极化损失来实现的,而不是获得不对称.
- 粗的网格侧墙被确定为极化依赖损失的原因.
- 在1050nm频段中显示了91nm的调范围.
- 高极化依赖性损耗降低了输出功率,特别是在更短的波长.
结论:
- 亚波长网格有效控制MEMS调节VCSEL中的偏振.
- 归因于格子侧墙粗度的偏振依赖性损失是偏振选择的关键机制.
- P-VCSEL显示了显著的波长调整,使其适合于OCT应用,尽管功率输出限制.


