Es wurde ein neuer Temperaturbeeinflussungsfaktor vorgeschlagen, der den Abstand zwischen den Einheiten des Arrays für vertikale Oberflächenemissionslaser (VCSEL), die Größe der Oxidöffnungen, die Anzahl der Einheiten und den Eingangsstrom berücksichtigt und zur Charakterisierung des Ausmaßes des Einflusses von thermischen Störungen auf das Array verwendet werden kann. Auf dieser Grundlage wurde ein optimierter Anordnungsalgorithmus für das VCSEL-Array auf Basis von Python entwickelt und ein thermoelektrisches Kopplungsmodell aufgestellt, um die Auswirkungen der optimierten Anordnung auf die thermischen Eigenschaften zu validieren, wobei die innere Temperaturerhöhung des Arrays im Vergleich zur herkömmlichen Anordnung signifikant reduziert wurde. Darüber hinaus können bei gleichbleibender Stromdichte und Emissionsfläche durch Reduzierung der Oxidöffnungsgröße und Erhöhung der Anzahl der Einheiten effektiv die thermischen Eigenschaften des VCSEL-Arrays verbessert werden. Die durchschnittliche Temperatur des 10-μm-Oxidöffnungs ist um 28 K niedriger als die durchschnittliche Temperatur des 30-μm-Oxidöffnungs. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass das in diesem Artikel vorgeschlagene optimierte VCSEL-Array-Schema den Einfluss von thermischen Störungen effektiv reduziert, und eine Analyse der Variablen des Temperaturbeeinflussungsfaktors kann bei der Konzeption des VCSEL-Arrays helfen.

Hochleistungshalbleiter-Oberflächenemissionslaser; thermische Störung; Array-Design; thermische Elektrosimulation COMSOL