外部扰动下VCSELs的偏振开关及双稳定特性研究的开题报告.docx

外部扰动下VCSELs的偏振开关及双稳定特性研究的开题报告
一、研究背景
VCSELs（垂直腔面发射激光器）由于其独特的结构及性能，在光通信、生物医学、激光雷达等领域有着广泛的应用。其中，VCSELs的偏振开关及双稳定特性在光通信中的应用尤为重要。然而，VCSELs受到外部扰动的影响时，其稳定性及性能有所下降，因此需要对VCSELs的外部扰动下的偏振开关及双稳定特性进行研究。
二、研究内容及方法
本研究将针对VCSELs在外部扰动下的偏振开关及双稳定特性进行研究，主要研究内容包括以下几个方面：
1.VCSELs的偏振特性及偏振控制方法研究，探究VCSELs的偏振控制机理及方法。
2.VCSELs在外部扰动下的偏振开关特性研究，研究外部扰动对VCSELs偏振开关特性的影响及其机理。
3.VCSELs在外部扰动下的双稳定特性研究，探究外部扰动对VCSELs双稳定性能的影响及其机理。
本研究将采用实验和理论相结合的方法，通过制备、测试及模拟分析等多种手段，对VCSELs在外部扰动下的偏振开关及双稳定特性进行研究。
三、研究意义及创新点
1.对光通信中VCSELs的偏振开关及双稳定特性进行了系统的研究，为VCSELs在光通信中的应用提供了理论基础及实验依据。
2.通过研究VCSELs的偏振开关及双稳定特性在外部扰动下的表现及机理，可以提高VCSELs的稳定性及性能，拓展其在各个领域的应用。
3.本研究将采用实验和理论相结合的方法，通过制备、测试及模拟分析等多种手段进行研究，具有一定的创新性和实用性。
四、研究预期结果
1.探究VCSELs的偏振控制机理及方法，分析其偏振开关及双稳定特性。
2.分析外部扰动对VCSELs偏振开关特性的影响及其机理，并提出相应的优化方案。
3.分析外部扰动对VCSELs双稳定性能的影响及其机理，并提出相应的优化方案。
五、研究方案
1.VCSELs的偏振特性及偏振控制方法研究阶段：
(1)理论计算设计VCSELs结构参数并模拟VCSELs的偏振控制机理。
(2)使用光学波导成像系统观察VCSELs的偏振状态，并探究控制方法。
2.VCSELs在外部扰动下的偏振开关特性研究阶段：
(1)制备不同参数的VCSELs样品并通过分析谱红移等现象讨论其外部扰动响应机理。
(2)利用可调制光束测量VCSELs的光强及偏振状态，分析外部扰动对VCSELs偏振开关特性的影响。
3.VCSELs在外部扰动下的双稳定特性研究阶段：
(1)制备不同参数的VCSELs样品并利用自相关与功率谱等方法分析双稳定行为。
(2)分析外部扰动对VCSELs双稳定性能的影响，并提出相应的优化方案。
六、预期的研究结果及其意义
研究结果将揭示VCSELs在外部扰动下的偏振开关及双稳定特性的机理，并提出相应的优化方案，为VCSELs应用于光通信、生物医学、激光雷达等领域提供了理论基础及实验依据，具有实际应用价值。