光泵浦 InP-on-Si 微腔与纳腔激光器的热模拟与实验分析
光学
2022-05-19 v2 应用物理
摘要
激光腔小型化是总体趋势，但纳腔激光器的高集成度与能量密度带来了显著影响工作的热问题。几何参数的复杂性及所涉及的各种材料阻碍了对清晰设计准则与工作策略的提取。在此，我们基于稳态与瞬态热模拟及实验分析，对 InP-on-Si 微腔与纳腔激光器进行了系统的热分析。特别地，我们研究了利用金属腔改善 InP-on-Si 微腔与纳腔激光器热性质的方法。利用拉曼测温研究激光器的发热，结果与模拟吻合良好，二者均揭示金属包覆腔有数百开尔文的温度降低。开展瞬态模拟以增进对脉冲与连续波泵浦条件下动态温度变化的认识。结果表明，金属包覆的存在不仅提高了散热的整体效率，还导致快得多的温度响应。结合脉冲泵浦下的光学实验结果，我们得出结论：10 ns 脉宽与 100 kHz 重复频率是 2 微米宽方形腔的最优泵浦条件。
引用
@article{arxiv.2112.06257,
title = {Thermal Simulation and Experimental Analysis of Optically Pumped InP-on-Si Micro- and Nanocavity Lasers},
author = {Pengyan Wen and Preksha Tiwari and Markus Scherrer and Emanuel Lörtscher and Bernd Gotsmann and Kirsten E. Moselund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06257},
year = {2022}
}