En utilisant le logiciel de simulation 3D PICS, une zone active avec un gain périodique résonant (Resonant Periodic Gain, RPG) a été conçue avec des couches intermédiaires Al_xGa_1-xAs de différentes compositions en Al, et les caractéristiques optoélectroniques du laser à émission de surface à cavité verticale de 940 nm (Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) ont été étudiées afin d'obtenir une puissance de sortie élevée et un rendement élevé de conversion de puissance. Les résultats de la simulation ont montré que, lorsque la composition en Al de la couche intermédiaire est de 0,1, la puissance de sortie maximale du RPG VCSEL atteint 24,32 mW et le rendement maximal de conversion de puissance atteint 51,7%. En analysant la structure de bande de la couche intermédiaire, les caractéristiques de transport des porteurs dans la zone active du RPG VCSEL ont été étudiées. Les résultats montrent que la régulation de la composition en Al peut contrôler sa structure de bande et maîtriser la probabilité de recombinaison radiative. Cela aide à réduire efficacement les électrons et les trous dans la couche intermédiaire, réduisant ainsi la recombinaison non radiative. Cette étude fournit des indications théoriques et des données pour le choix des matériaux de couche intermédiaire dans la zone active du RPG avec des puits quantiques de compensation de contrainte.

laser à émission de surface verticale; haute puissance de sortie; zone active avec un gain périodique résonant; couche intermédiaire Al_xGa_1-xAs