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自发辐射因子对VCSEL在大信号调制下的分岔及混沌行为的影响 总被引:11,自引:4,他引:7
在SIMULINK平台下开发了垂直腔面发射激光器 (VCSEL)的动态仿真模型 ,实施高频大信号调制情形下的动态仿真 ,避免了大信号近似处理 ,提高了计算精度。选择自发辐射因子为控制参量 ,定量分析它对VCSEL稳定性和分岔点的影响。结果表明 ,在所选参量条件下 ,自发辐射因子数值在 5× 10 -3 ~ 5× 10 -5之间时 ,随着调制深度的加深 ,VCSEL峰值光子密度产生分岔 ,呈现双稳、多周期 ,最后回到单周期 ;当小于 10 -5时 ,进入混沌状态的演变过程。同时分岔点的移动依赖于自发辐射因子的大小 ,调控自发辐射因子可以抑制系统的非线性行为。仿真结果与文献实验结果吻合 相似文献
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多次外光反馈下垂直腔面发射激光器非线性动态特性理论研究 总被引:7,自引:5,他引:2
在SIMULINK平台下建立了垂直腔面发射激光器(VCSEL)动态仿真模型,利用该模型对多次外光反馈下垂直腔面发射激光器的非线性行为进行了研究。结果表明,短外腔时,光子密度随外腔长呈周期为半激射波长的余弦关系;长外腔时,随外腔长增加,垂直腔面发射激光器依次经历混沌、多周期、倍周期和单周期区域,增大外腔反射率时同样存在这些非线性区域,但出现顺序相反。进一步得出:考虑单次反馈时由于忽略了占有较多能量的高次反馈导致上述非线性效应偏弱;增大自发辐射因子或减小线性展宽因子可抑制系统的非线性行为。 相似文献
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利用数值模拟的方法研究了电流调制下偏置电流和调制频率对垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)混沌动力学特性的影响.数值模拟结果表明,在一定的调制频率下,偏置电流较大时VCSEL处于稳定的周期一态.偏置电流较小时激光器在调制参数的某些区间会出现阵发混沌;在一定的偏置电流下,调制频率较小时,VCSEL处于稳定的周期一态,调制频率较大时系统在调制参数的某些区间会出现阵发混沌.所以偏置电流和调制频率是影响VCSEL混沌动力学特性的重要参数,可以通过适当控制偏置电流和调制频率找到系统的周期态和混沌态. 相似文献
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实验研究了垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)在闪耀 光栅作为外腔反馈时的直流和微波调制特性。VCSEL底部端面和外部闪耀光栅组成法布里- 珀罗(Fabry-Perot,FP)腔,由于闪耀光栅的反馈作用,可以提高VCSEL微波调制效率。在VCSEL仅有直流 电流驱动时,实验观察到了频率与FP腔长有关的边带功率,调节FP腔长,使FP腔谐振频率与 微波调制频率耦合,可在相同微波功率下得到2倍的有效边带功率。研究结果表明,闪耀光 栅外腔VCSEL可以在较宽的输入较小微波功率范围内得到较高的有效边带功率。本文研究将 为微波调制VCSEL及其他半导体激光器应用提供一定的参考意义。 相似文献
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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。 相似文献
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In this paper, we report on experimental and theoretical investigation on the nonlinear dynamics of the two orthogonal linearly polarized fundamental transverse modes of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) under sinusoidal current modulation. Irregular pulses of the power of individual polarizations are measured with a period equal to twice the modulation period. In contrast with individual polarizations, total power displays regular pulsing at twice the modulation period. The variability of pulse streams is characterized by using residence times distributions. We show that the residence time distributions for individual linear polarizations display an exponential decay for large values of that time. Those results are well reproduced by using a theoretical model that includes spontaneous emission fluctuations. However the previous qualitative features remain even in the absence of spontaneous emission noise. Our results therefore suggest that the irregular polarization dynamics have a deterministic origin and can be defined as deterministic chaos. 相似文献
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自发辐射因子对外光反馈下VCSELs非线性行为的影响 总被引:1,自引:1,他引:0
利用构建在SIMULLNK平台下垂直腔面发射激光器(VCSELs)动态仿真模型,研究了自发辐射因子对多次外光反馈下VCSEs非线性行为的影响。结果表明,随外腔长(外腔反射率)增加,VCSELs顺次(逆次)经历混沌、多周期、倍周期和单周期区域:进一步得出,增大自发辐射因子可抑制系统的非线性行为,提高器件稳定性。 相似文献