参数设置
预设参数
谐振腔参数
腔长 L300 μm
前腔面反射率 R₁0.32
后腔面反射率 R₂0.95
折射率 n3.50
增益/损耗参数
内部损耗 αᵢ20 cm⁻¹
材料增益系数 g₀100 cm⁻¹
光限制因子 Γ0.35
内部量子效率 ηᵢ0.80
振荡波长 λ1310 nm
—
阈值电流 Ith [mA]
—
斜率效率 [W/A]
—
镜面损耗 αm [cm⁻¹]
—
纵模间隔 [GHz]
—
Q因子 (×10⁶)
—
光子寿命 [ps]
L-I特性曲线（输出功率与电流）
纵模频谱
主要计算公式
镜面损耗：
$$\alpha_m = \frac{1}{2L}\ln\!\frac{1}{R_1 R_2}$$阈值增益条件：
$$\Gamma g_{th} = \alpha_i + \alpha_m$$微分量子效率：
$$\eta_d = \eta_i \cdot \frac{\alpha_m}{\alpha_i + \alpha_m}$$纵模间隔：
$$\Delta\nu = \frac{c}{2nL}$$光子寿命：
$$\tau_{ph} = \frac{n}{c(\alpha_i + \alpha_m)}$$
工程要点： 降低阈值电流和提高斜率效率是相互竞争的设计目标。VCSEL腔长约10μm，纵模间隔达THz量级，无需光栅即可实现单模振荡。高功率光纤激光器的斜率效率接近量子极限，壁插效率可超过30%。