摘要：为实现垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）在808nm波长的激射，对VCSEL芯片的整体结构进行了设计。基于应变量子阱的能带理论、固体模型理论、克龙尼克-潘纳模型和光学传输矩阵方法，计算了压应变InGaAlAs量子阱的带隙、带阶、量子化子能级以及分布布拉格反射镜（DBR）的反射谱，从而确定了量子阱的组分、厚度以及反射镜的对数。数值模拟的结果表明，阱宽为6nm的In0.14Ga0.74Al0.12As／Al0.3Ga0.7，As量子阱，在室温下激射波长在800nm左右，其峰值材料增益在工作温度下达到4000cm^-1；渐变层为20nm的Al0.9Ga0.1As／Al0.2Ga0.8AsDBR，出光P面为23对时反射率为99．57％，全反射n面为39．5对时反射率为99．94％。设计的顶发射VCSEL结构通过光电集成专业软件（PICS3D）验证，得到室温下的光谱中心波长在800nm处，证实了结构设计的正确性。

关键词：激光器 垂直腔面发射激光器 量子阱 数值模拟 分布布拉格反射镜 

单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室 吉林长春130033 中国科学院研究生院 北京100049