تستخدم هذه الورقة برنامج المحاكاة PICS 3D (محاكي الدوائر الضوئية المتكاملة ثلاثي الأبعاد) لتصميم ليزر باعث عمودي بحجرة رقيقة بطول موجي 1.3 ميكرومتر (VCSEL) مع حاجز انتقالي InGaAs وهيكل طبقة مؤكسدة مزدوجة، يهدف إلى تحسين توزيع الناقلات داخل المنطقة النشطة وتحسين خصائص نقل الناقلات لزيادة الكسب التفاضلي. تظهر النتائج أنه مع إدخال حاجز InGaAs الانتقالي وبنية الطبقة المؤكسدة المزدوجة، يقل التيار العتبة للجهاز تدريجياً، بينما تزيد كفاءة المنحدر، الطاقة الخارجة، وكفاءة تحويل الطاقة تدريجياً. يعمل حاجز InGaAs الانتقالي على تحسين حقن الناقلات، مما يجعل توزيع الناقلات داخل المنطقة النشطة أكثر تجانساً. في الوقت ذاته، تُدرج طبقة مؤكسدة على الجانب n لتشكيل هيكل مؤكسد مزدوج، مما يقوي قيود الناقلات والمجال الضوئي. بالنسبة لـ VCSEL الجديدة بفتحة تأكسدية عرضها 7 ميكرومتر، تصل كفاءة التحويل القصوى إلى 37.8٪، والكفاءة القصوى للانحدار إلى 0.923 واط/أمبير، والقدرة تصل إلى 9 مللي واط. عند تيار حقن 10 مللي أمبير، كان الحد الأقصى للنطاق الترددي للتعديل 3 ديسيبل للـ VCSEL الجديدة عند 25 درجة مئوية و85 درجة مئوية هو 19.8 جيجاهرتز و16 جيجاهرتز على التوالي، مما يدل على أداء عالي السرعة جيد. يوفر التصميم النظري لـ VCSEL الجديدة بطول موجي 1.3 ميكرومتر إرشادات نظرية ودعم بيانات لتحضير المواد الطبقية.

ليزر باعث عمودي بحجرة رقيقة;سرعة عالية;الاتصال الضوئي;نطاق تعديل الإشارة الصغيرة;الكسب التفاضلي