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【24h】

Effect of doping on the polarization characteristics of spin-injected quantum dot VCSEL

机译：掺杂对自旋注入量子点VCSEL偏振特性的影响

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摘要

The polarization characteristics of doped spin-injected quantum dot vertical cavity surface emitting laser (QD-VCSEL) have been studied using multi-population spin-flip coupled rate equation model. The stability conditions of spin-injected VCSEL are also investigated for different device parameters. Our analysis reveals that QD-VCSEL emitting at high lasing energies, close to the first excited state energy, demonstrates high output ellipticity and high ellipticity gain compared to QD-VCSEL emitting at the ground state energy. Also, we find that increasing the p-type doping concentration of the quantum dots increases the output ellipticity gain of the device and significantly alters the stability conditions of the VCSEL. Large instability is observed when the VCSEL is emitting near ～70meV above the ground state energy and when the quantum dots are doped with ～4 × 10~(10)cm~(-2) of p-type concentration. Moreover, we find that QD-VCSEL exhibits good stability when its emission energy is approximately 10-20 meV higher than the ground state energy and when the dots are doped with more than 4 × 10~(10) cm~(-2) of p-type concentration.
机译：利用多种群自旋翻转耦合速率方程模型研究了掺杂的自旋注入量子点垂直腔表面发射激光器（QD-VCSEL）的偏振特性。还针对不同的器件参数研究了自旋注入VCSEL的稳定性条件。我们的分析表明，与以基态能量发射的QD-VCSEL相比，以高激光能量发射，接近于第一激发态能量的QD-VCSEL表现出高输出椭圆率和高椭圆率增益。此外，我们发现增加量子点的p型掺杂浓度可增加器件的输出椭圆率增益，并显着改变VCSEL的稳定性条件。当VCSEL在基态能量之上〜70meV附近发射时，以及量子点中掺杂有〜4×10〜（10）cm〜（-2）p型浓度时，观察到很大的不稳定性。此外，我们发现，当QD-VCSEL的发射能量比基态能量高约10-20 meV且点掺杂了大于4×10〜（10）cm〜（-2）的QD-VCSEL时，它表现出良好的稳定性。 p型浓度。

著录项

  • 来源
    《Optical and quantum electronics》 |2015年第3期|465-476|共12页
  • 作者

    Omar Qasaimeh;

  • 作者单位

    Department of Electrical Engineering, Jordan University of Science and Technology, P.O. Box 3030, Irbid 22110, Jordan;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Quantum dot; VCSEL; Spin polarization; Stability;

    机译：量子点VCSEL;自旋极化;稳定性;

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