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垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Lasers,简称VCSEL)同传统的边发射激光器(Edge Emitting Laser简称EEL)比较具有阈值低、二维集成度高、光束发散角小、耦合效率高、价格便宜等优点，它广泛的应用于光互联，光通信，光存贮等方面。但VCSEL具有两个相互正交的偏振基态，其出射光偏振方向随着温度、电流等因素的改变在基态方向上交替变化，可见VCSEL没有稳定的偏振方向，这严重影响了其在各个方面的进一步应用，例如激光倍频中倍频光偏振方向不稳定带来的效率低下，光通信中误码率的提高。控制VCSEL输出光的偏振方向成为迫在眉睫的事情。
本文结合自行制作的器件，概述了器件偏振原理和偏振控制方法。理论上分析了VCSEL的横向模式特性和偏振动力学模型，阐明了出射光偏振特性随温度、注入电流等的变化。实验上采用偏振分光镜(PBS)分离偏振基态为相互正交的投射波和反射波，测试了出光口径为500μm的980nm底发射VCSEL偏振特性在不同温度下的变化。分析得出：两个偏振态的光功率温度特性与未加偏振分光镜时的总输出光的温度特性基本一致，中心波长差随温度增大缓慢增加。在温度低于328K时，两个偏振态的激光功率变化出现交替。当温度升高到328k以上时两个偏振态之间功率没有明显的交替。并提出通过外腔选频的方法来控制偏振的方案，初步计算外腔腔长为0.45mm。