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二维阵列半导体激光器输出耦合技术研究的开题报告

一、论文选题

本文选题为“二维阵列半导体激光器输出耦合技术研究”，主要研究在半导体激

光器的应用中，实现高效率、高稳定性的光输出耦合技术。这是一项关键技术，在光

通信、雷达和视觉传感等领域都有应用，因此具有很高的研究应用价值。

二、研究背景和意义

在半导体激光器发光过程中，如何将光从器件中耦合出来是一个非常重要的问题。

传统的输出耦合技术主要是采用垂直耦合方式，即光垂直于半导体表面耦合出来。然

而，这种方式存在很高的光损耗和低转换效率的问题。

二维阵列半导体激光器则采用水平耦合方式，使得光可以沿平面方向耦合出来。

其具有高光输出功率、高响应速度和高密度的优势，因此在光通信和光存储等领域有

着广泛的应用。

因此，二维阵列半导体激光器输出耦合技术的研究对于提高光通信和光存储设备

的性能具有重要意义。

三、研究内容

本文的研究内容主要包括以下几个方面：

1.研究二维阵列半导体激光器输出耦合原理及特性。

2.设计并制备符合二维阵列半导体激光器耦合特性的光耦合结构。

3.测试和分析光耦合结构的性能指标，包括光耦合效率、光输出功率和光谱特性

等。

4.探索二维阵列半导体激光器输出耦合技术应用于光通信和光存储等领域的实际

应用情况。

四、研究方法

本文的研究方法主要包括理论分析、仿真模拟和实验验证三个方面。

1.理论分析：通过对二维阵列半导体激光器输出耦合原理进行理论分析，找出影

响光耦合效率的主要因素，并提出提高耦合效率的策略。

2.仿真模拟：利用电磁场仿真软件对光耦合结构进行仿真模拟，预测光耦合效率、

光输出功率和光谱特性等性能参数。

3.实验验证：通过制备光耦合结构样品，进行实验验证光耦合效率、光输出功率

和光谱特性等性能参数，与仿真模拟结果进行比对分析。

五、研究进度安排

本文的研究将分为以下几个阶段：

一、文献调研和理论分析，完成相关文献的查阅和理解，分析二维阵列半导体激

光器输出耦合技术的应用背景、原理及现有研究进展。预计完成时间为1个月。

二、仿真模拟，对二维阵列半导体激光器光耦合结构进行电磁场仿真模拟，预测

光耦合效率、光输出功率和光谱特性等性能参数。预计完成时间为1个月。

三、制备光耦合结构，进行实验验证光耦合效率、光输出功率和光谱特性等性能

参数，与仿真模拟结果进行比对分析。预计完成时间为2个月。

四、数据统计和分析，对实验结果进行统计和分析，评价二维阵列半导体激光器

输出耦合技术的性能。预计完成时间为1个月。

五、撰写论文，对研究结果进行总结、归纳和分析，并将研究成果发表在相关学

术期刊上。预计完成时间为1个月。

最终计划在2年内完成论文的撰写和发表。