基于VCSEL经验模型的参数提取及模型优化

陈佳君 蔡琼 梅刘勋 章盛 张纪英

【摘要】利用最小二乘法和多项式拟合得到经验模型各参数值，由此得出与实测曲线基本吻合的模拟曲线，其模型精度为99.37%.通过分析不同环境温度下的模拟曲线变化趋势，调整高阶温度项的系数a4，得到不同环境温度下都与实测曲线变化趋势相符合的模型.

【关键词】经验模型；參数提取；最小二乘法；多项式拟合；模型优化

一、引 言

近年来，垂直腔面发射激光器（VCSELs：Vertical Cavity Surface EmittiNg Lasers）以其低成[1]、极低阈值[2]、较小远场发散角、调制速率高、发光效率好、易集成等[3-5]特性广泛应用于光纤通信、光信息处理、激光打印、光传感等领域.

在激光器系统设计前，需要通过计算机进行系统仿真准确掌握系统中各个器件的特性以保证仿真模型的精度.其中激光器数学模型与特征参数的确定是能否取得精确模拟结果的关键.本文利用最小二乘法基于P-I经验公式对P-I模型中的参数进行提取并对模型加以改进，使其能更符合实测曲线.

我们还画出了模型改进前后在不同环境温度下的模拟曲线，通过比较我们发现改进后画出的不同温度下的P-I曲线，特别是在高温部分的变化趋势更接近实测曲线，由此说明我们的模型改进方案是合理可行的.

【参考文献】

[1]滕野.基于VCSEL短距离多模光纤通信的建模与仿真[D].北京：北京邮电大学，2013.