国产GaAlAs激光器的超高频调制特性

本文对国产GaAlAs半导体激光器的超高频调制特性进行了实验研究和理论分析。发现国产GaAlAs激光器调制带宽和国外先进水平相比有较大差距。通过理论分析,弄清了限制国产半导体激光器调制带宽的主要因素。找到了提高国产半导体激光器调制带宽的有效途径。     

垂直腔面发射激光器的内调制特性

面向芯片原子钟(Chip Scale Atomic Clock,CSAC)的垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface-Emitting Laser,VCSEL)通过微波调制产生具有特定光频差的相干激光,与原子作用后的跃迁谱线频率作为参考标准,最终可获取高精度的频率信号。因此,垂直腔面发射激光器在芯片原子钟系统中至关重要。介绍了VCSEL激光器的内调制原理,搭建了其内调制特性实验测试平台,开展了激光器对射频调制响应特性研究,记录了激光器边带信号随着注入电流和射频输出功率的变化情况,并分析了射频调制对激光器边带信号的影响特性以及Bogatov现象引起的边带不对称现象。实验结果显示:当射频信号频率为3.41734 GHz,注入电流为1.2 mA,射频输出功率为3.5 dBm时,可获得优化的高频调制光谱,为芯片原子钟提供优质的光源。     

调制型半导体激光器恒流驱动电路设计

半导体激光器驱动电流的微小变化将直接导致其输出光强的波动。为实现半导体激光器的稳定功率输出,基于电压负反馈原理设计了包含软启动和限流保护电路的恒流驱动电路;同时针对为消除背景光的影响而对光源进行调制的需要,设计了包括晶体振荡电路和分频电路的集成激光器调制电路。制作具体电路并完成了相关实验。实验结果表明该电路能够提供高稳定度的驱动电流,电流稳定度达0.05%;软启动和限流保护电路可保护半导体激光器并提高其抗冲击能力。调制电路产生半导体激光器调制所需的载波信号并直接完成输出光调制,通过开关可方便地实现从256 Hz～512 kHz范围内12种常用调制频率的选择。     

光纤激光器的调制实验研究

为了得到光纤激光器的好的调制特性,对光纤激光器的偏振态控制与否进行了对比试验,发现激光器没有进行偏振态控制,调制后的信号为噪声,即无法调制;利用扭转光纤控制构成腔的偏振态,选频器采用保偏光纤上写入的光纤光栅研制的环形激光器,调制特性可以与半导体激光器相比拟.比较了利用半导体激光器与偏振态控制的光纤激光器100km传输实验结果,二者结果一致.研究结果有利于光纤激光器在光纤通信中的应用.     

半导体激光器光强光热调制特性的研究

由光热调制半导体激光器物理模型出发,从理论上推导出半导体激光器结温变化与相关物理量的关系式,并从光热调制实验中得出光强调制同调制频率及半导体激光器偏置电流的关系,为选择半导体激光器恰当的光热调制参数,以降低光强调制干扰,从而实现纳米精度干涉测量提供重要依据.     

高速掩埋半导体激光器设计与实验

本文介绍了一种新型高速调制半导体激光器的设计思想、理论依据及实验结果。在掩埋新月型激光器的基础上,对如何增加其调制带宽进行了深入研究。探讨了影响激光器调制带宽的主要因素,综合分析了减小器件分布电容和增加输出功率之间的矛盾和解决的方法,据此设计并研制出高速调制1.3μm InGaAsP/InP多层限制掩埋新月型激光器,器件的3dB调制带宽大于3GHz。     

分布式反馈激光器调制特性研究

为了深入了解分布式反馈激光器（DFB）的发光机理与调制特性,通过理论分析和实验对DFB的调谐特性进行了研究。得到FITEL和JDS Uniphase两款激光器调制电流与输出中心波长的对应关系和两种确定系数不同的拟合方程,证明了这两款DFB激光器在实际应用中存在非线性关系。结果表明,FITELFRL15DCWD-A82激光器的3dB带宽与驱动电流幅值关系为3.715pm/mA;该调制结果优化了该激光器的可用相干长度,并验证了驱动信号频率变化不影响3dB光谱宽度。对DFB激光器低频调制特性的定量分析结果可为相干检测系统驱动电路设计提供实验依据。     

封离式CO2激光器电流调制特性的研究

本文以实验为基础，研究和分析了封离式CO2激光器的动态特性。指出封离式CO2激光器动态特性与静态特性有明显的不一致，认为这是存在温度效应的缘故。对电流调制工作点的选择提出了看法，指出在十几千赫范围内电源调制是CO2激光器强度调制的有效手段。     

调谐二极管激光吸收光谱技术中的线形误差与校正

在调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术中,谱线线形的检测精度受激光器调谐非线性和调制幅度的影响,本文针对近红外分布反馈(DFB)激光器,通过激光器的调谐特性曲线定量分析了调谐非线性和调制幅度对吸收线形的影响,提出了调谐非线性校正和调制幅度补偿方法,并通过实验验证了方法的有效性.实验结果表明,调谐非线性校正可以提高谱...     

波长锁定878.6 nm LD调制泵浦Nd: YVO4自拉曼激光器

报道了一款基于调制共振泵浦技术的Nd:YVO₄自拉曼激光器。针对全固态自拉曼激光器中热效应严重导致的激光器输出功率及光光效率普遍偏低的问题,合理地将共振泵浦技术和调制泵浦技术相结合,实现了激光器的有效热管控,缓解了激光器的热效应,提高了泵浦上限,从而实现了激光器输出功率和光光效率的大幅提高。当泵浦源的调制频率为10 kHz、占空比为40%、平均泵浦功率为30 W、声光Q开关的调制频率为100 kHz时,获得了最大平均功率为8.57 W的1176 nm斯托克斯光输出,相应光光转换效率28.6%。相较于相同泵浦功率的连续泵浦机制下的实验结果,斯托克斯光平均输出功率提高了42%,光光效率提高了8.5%。实验结果表明:共振泵浦和调制泵浦技术相结合的方式可以有效缓解热效应,提高泵浦功率上限,从而提高自拉曼激光器的输出功率和光光效率。     

半导体激光器调制相位不均匀效应的实验研究

对于条形半导体激光器在不同偏置电流、调制频率的工作条件下,调制相位不均匀效应进行了实验研究,并与1.3μm、BH半导体激光器的调制相位不均匀性进行了比较.实验结果与理论计算一致.     

1.3μm自聚焦棒外腔半导体激光器光混频的实验研究

本文采用1.3μm InGaAsP短自聚焦棒外腔半导体激光器作拍频及相干光传输实验。在多个波长点获得比较稳定的拍频信号;用拍频法测量了自聚焦棒外腔激光器单纵模线宽与注入电流的关系曲线。并进行了调制速率100MHz正弦信号相干FSK调制一解调实验。实验表明这类激光器可用于FSK调制的相干光纤通信系统。     

砷化镓激光器的X-波段调制

本文叙述GaAs 注入式激光器x-波段的调幅。最大的调制频率为11千兆周/秒,这是实验装置元件予定的极限。以前,在脉冲工作模中,这种激光器只能调制到4千兆周/秒。因此,除以较高频率调制激光辐射之外,还能实现连续波工作。图1是连续波调制的实验装置。x-波段调制信号在行波放大器放大,并耦合到激光器中。两个耦合器控制着前向和反射的射频功率。射频功率以波导结构联接激光器,如图2所示。在这种结构中,铜翅起x-波段功率的短路作用,而使被调的红外辐射毫不防碍地通过(忽略了某种阻塞)。激光器在铜柱的两部分之间,距射频短路翅片为半个导波波长(在     

高功率激光器的高速率外调制技术

高功率激光器的高速率外调制技术是空间光通信发射系统中的关键技术。系统采用光纤耦合的激光器, 有效减少了传输媒质对激光功率的损耗。为了获得大功率、高速率的激光调制信号, 采用1 mm光输入口径的铌酸钽晶体电光调制器进行光强度调制, 电光调制器的调制带宽为1 GHz, 调制方式选用外调制方式。为了保证了调制器工作在线性区域, 同时降低对电光调制器的驱动电压的要求, 系统采用了自动偏置控制技术。通过加正弦波和方波信号进行调制实验, 系统实现了激光器调制速率300 Mb/s, 输出功率100 mW的指标要求。     

基于分布反馈激光器双波长调制的微量气体测量方法北大核心CSCD

在光声光谱测量中,常用光学斩波器对光源输出信号进行频率调制,但光学斩波器的使用会不可避免地增加系统噪声及系统成本。基于分布反馈激光器的可调谐特性,提出激光器双波长调制方法。利用光声光谱实验平台,结合光学斩波器调制激光系统进行检测甲烷气体灵敏度的实验。结果表明,光学斩波器对甲烷气体的检测灵敏度为52.3×10-6,而双波长调制激光系统的检测灵敏度可达40.2×10-6,该调制方法避免了光学斩波器的使用,减小了系统噪声,提高了系统灵敏度。     

全固态激光器电流调制特性的实验研究

近年来,全固态激光器快速发展,将取代灯抽运固体激光器成为激光器件领域的主流.在激光加工和激光显示等领域的应用中,常常需要对光进行调制.直接调制抽运LD的电流实现全固态激光器的调制将是一个重要的发展方向. 本文基于激光显示应用的需要,首次对全固态红外光和绿光激光器的低频(100 Hz～20 kHz)和大电流(-2 A)调制特性进行了实验研究.测量了激光输出功率、接通延迟时间、阈值电流、正脉冲的占空比等与调制频率和调制电流的关系,对808 nm 抽运光、1064 nm基频光和 532 nm倍频光的调制特性进行了比较和讨论.(OC26)     

增益开关半导体激光器最佳工作状态研究

研究了不同调制速率下的增益开关半导体激光器的最佳工作状态。理论分析表明 ,在不同的调制速率下 ,激光器的最佳工作状态有较大的差异。在低速调制下 ,激光器应该工作在较小的直流偏置下 ,以避免输出脉冲拖尾的产生。在高速调制下 ,激光器应该工作在较高的直流偏置下 ,以提高输出脉冲的消光比。理论结果同实验结果相吻合。     

高精度半导体激光器光频调制方法

从半导体激光器光注入调制理论出发,分析了不同光注入条件下的频率调制特性.讨论了几种半导体激光器光频调制方法,并介绍了其实验装置.采用这些光频调制方法,能使光频调制中光强变化的影响大大减小,可用于纳米级的高精度干涉测量系统中.     

高功率光纤激光器中自相位调制的实验研究

利用主振荡功率放大(MOPA)结构高功率皮秒脉冲全光纤激光器,对高功率皮秒脉冲放大器中自相位调制(SPM)效应进行了实验研究。激光器种子源是自行搭建的半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模光纤激光器。为了抑制非线性效应,使用一个自制重频倍增器把种子脉冲的重频增加到328 MHz 后再放大。放大器部分采用三级放大结构,最终获得了中心波长为1 066.5 nm,3 dB 光谱线宽约为2.5 nm,平均功率为91W 的稳定皮秒脉冲激光输出。实验对光脉冲在放大的过程中自相位调制引起的光谱变化进行了研究。对激光器输出光谱的分析表明,随着功率的增大,高功率光纤激光器中自相位调制效应受到入射脉冲的初始啁啾和脉冲形状的影响程度也随着变大,与此同时还受到自陡峭效应的影响。     

缓慢调Q腔倒空激光器调制线路电波形混沌的消除与元件的筛选

在对慢调Ｑ腔倒空激光器输出脉冲波形进行整形的过程中,用通频带宽度为５００ＭＨｚ的示波器观察,发现调制电波形出现混沌。在分析和实验的基础上,通过对调制组件进行严格的筛选,消除了调制电波形的混沌。