用于光纤陀螺的超辐射发光二极管组件

超辐射发光二极管(SLED)作为一种非相干性宽带光源，是光纤陀螺仪(FOG)和光纤传感器的理想光源，也是光时域反射仪(OTDR)和中短距离光通信的主要光源之一。SLED组件采用8脚蝶形式或14脚双列直插式管壳全金属化气密性封装，标准单模光纤(SA伊)或保偏光纤(PMF)耦合输出。组件包括SLED管芯、半导体致冷器(TEC)、热敏电阻，可带背光探测器。使用时可通过外电路对组件实现功率控制和温度控制，使组件能长期稳定工作。与光纤耦合效率可达45％以上，光谱宽度大于40nm工作电流100mA)。     

850 nm超辐射发光二极管

设计并制作了一种用于中低精度光纤陀螺系统的850 nm超辐射发光二极管,对器件的波导模式进行了分析,给出了主要技术参数的设计和测试结果.实验结果表明,器件的波长为852.8 nm,光谱半宽为26 nm,100 mA工作电流下,管芯输出功率大于4.5 mW,保偏光纤输出功率大于200μW.     

1．3μmInGaAsp低电流超辐射发光二极管组件

设计并制作了用于高精度光纤陀螺的1．3μm低电流超辐射发光二极管组件。采用隐埋异质结构,实现了良好的电流限制和光限制,同时采用长腔结构来提高器件单程增益,从而获得了高的输出功率。组件具有工作电流小、输出功率高,以及光谱特性好等特点。测试结果表明,在70mA工作电流下,组件尾纤输出功率大于0．1mW,光谱宽度在于30nm.     

1.3 μm InGaAsP低电流超辐射发光二极管组件

设计并制作了用于高精度光纤陀螺的 1.3μm低电流超辐射发光二极管组件。采用隐埋异质结结构 ,实现了良好的电流限制和光限制 ,同时采用长腔结构来提高器件单程增益 ,从而获得了高的输出功率。组件具有工作电流小、输出功率高 ,以及光谱特性好等特点。测试结果表明 ,在 70mA工作电流下 ,组件尾纤输出功率大于 0 .1mW ,光谱宽度大于 30nm。     

超辐射发光二极管(SLD)

概述了实现超辐射发光二极管的主要手段以及制备的器件性能和特点,并讨论了其发展趋势。     

1.3μm InGaAsP低电流超辐射发光二极管组件

设计并制作了用于高精度光纤陀螺的1.3μm低电流超辐射发光二极管组件.采用隐埋异质结结构,实现了良好的电流限制和光限制,同时采用长腔结构来提高器件单程增益,从而获得了高的输出功率.组件具有工作电流小、输出功率高,以及光谱特性好等特点.测试结果表明,在70mA工作电流下,组件尾纤输出功率大于0.1mW,光谱宽度大于30nm.     

1.55μm InGaAsP/InP超辐射发光二极管组件

1.55μm InGaAsP/InP 超辐射发光二极管组件是为高精度光纤陀螺研制的光源.组件采用标准14针双列直插式管壳,熊猫型保偏光纤对准耦合,激光焊接,全金属化耦合封装.为了获得高输出功率,宽发射光谱,抑制受激振荡,采用了倾斜条形波导结构.组件尾纤输出功率大于0.1mW,光谱宽度大于15nm,工作电流小于150 mA.     

1.3μm波长超辐射发光二极管组件

光纤陀螺用关键器件之一是超辐射发光二极管（ＳＬＤ）。采用ＳＬＤ作为光源，光纤陀螺可达到高精度、高灵敏度、高稳定性、低噪声的目的。ＳＬＤ是一种以内部单程增益为特征的光发射器件。表征器件性能的主要技术参数指标是输出功率和光谱宽度。通过理论分析和实验，确定了器件的结构，在研制过程中解决了外延生长、端面镀膜等关键技术。组件采用１４针双列直插式管壳、标准单模光纤耦合封装。组件包括ＳＬＤ、光监视用ＰＩＮ光探测器、热敏电阻和半导体致冷器，可通过外电路对组件实现温控、光控，以便组件能长期稳定工作。组件尾纤输出功率大于３００μＷ，最大超过７００μＷ，光谱宽度大于３０ｎｍ。     

超辐射发光二极管偏振度对光纤陀螺性能的影响

如何降低光纤陀螺偏振噪声,提高其零偏稳定性在陀螺性能评估和系统结构调整中有着重要的意义.以分析超辐射发光二极管(SLD)偏振度对光纤陀螺性能影响为研究目的,从矩阵光学的琼斯矩阵理论出发,分析Lyot型消偏器的结构参数对光源SLD消偏的影响,完成了对Lyot消偏器结构参数的建模工作,同时提出其最佳结构参数的存在,并进行了计算机仿真和试验验证.首次在Lyot型消偏器的结构参数与光纤陀螺性能之问建立联系,用实验方法验证了之前所给出的结论.研究结果表明:利用光纤消偏器减小光源出射光的偏振度有助于降低光纤陀螺偏振噪声,提高其零偏稳定性.     

锥形微透镜保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合

对采用锥形光纤微透镜的保偏光纤与超辐射发光二极管的耦合进行了理论分析.制作出几种不同的微透镜保偏光纤,并对它们进行了耦合试验,找到了制作具有高耦合效率的微透镜保偏光纤的方法.     

一种大功率低偏振度量子阱超辐射发光二极管

设计了一种张应变与压应变相结合的混合应变量子阱结构超辐射发光二极管,研究了TE模和TM模在器件中的模式增益,分析了影响增益偏振性的因素,在此基础上通过改变有源层量子阱的应变类型、应变量以及层数来达到高增益和偏振不敏感性。最后按设计工艺流程生长了芯片,实验结果表明,所设计的SLD芯片单管输出功率在100mA驱动电流下可达3.5mW,出射光谱FWHM约为40nm,20nm波长范围内偏振度为0.3dB,具有较理想的大功率、宽光谱、低偏振度特性。     

InGaAsP/InP超辐射集成光源

为提高半导体超辐射器件的输出功率 ,采用直接耦合的方法 ,将超辐射发光管 (SL D)与半导体光放大器 (SOA)单片集成 ,制得了 1.3μm超辐射集成光源 ,其脉冲输出功率为 50 m W,光谱宽度 (FWHM)为 2 8.9nm。通过对放大器增益特性的讨论 ,得出了既能稳定器件性能 ,又可以提高输出功率的有效工作方案。     

Optimization Design of Superluminescent Diodes with RWGStructure for High Efficiency Coupling with SMFs

为了提高脊波导结构的超辐射二极管（SLD）与单模光纤的耦合功率，研究了有源区与脊之间的残留层和上光限制层的厚度对SLD输出功率和近场光斑的影响. 考虑了注入载流子横向分布的不均匀，较准确地计算了模式增益. 结果表明，通过对残留层和上光限制层厚度的优化，可以有效提高SLD与单模光纤的耦合功率.     

与单模光纤高效耦合的超辐射二极管优化设计

为了提高脊波导结构的超辐射二极管(SLD)与单模光纤的耦合功率,研究了有源区与脊之间的残留层和上光限制层的厚度对SLD输出功率和近场光斑的影响.考虑了注入载流子横向分布的不均匀,较准确地计算了模式增益.结果表明,通过对残留层和上光限制层厚度的优化,可以有效提高SLD与单模光纤的耦合功率.     

腔面反射率对超辐射发光二极管输出特性的影响

本文用耦合速率方程,从理论上分析研究了超辐射发光二极管(SLD)的功率输出特性。主要讨论了腔面反射率对其功率输出特性的影响。研究结果表明,半导体激光器(LD)存在一最佳输出功率腔面反射率,随腔面反射率的降低,SLD的功率曲线斜率减小,输出功率降低,光谱调制深度减小。增大后腔面反射率可以提高SLD的输出功率,减小其工作电流。由于腔面反射率的降低,前后传输的光子在有源区内的分布的对称性发生了变化,表现为非均匀性,后向传输波大于前向传输波。最后,把理论计算结果同我们研制的1.3μm徐层结构超辐射发光二极管的实验结果作了比较,得到了较好符合。     

超辐射发光二极管的研究进展

超辐射发光二极管(SLD)是一种宽光谱光源,广泛用于光纤陀螺、光学相干断层扫描等领域。高性能SLD要求同时实现大功率和宽光谱输出,航天领域相关应用还要求其具有较高的抗辐射性能。本文从如何实现大功率、宽光谱输出和抗辐射加固等几方面介绍了SLD的研究进展,并对其未来的研究方向进行了展望。     

1．3μm InGaAsP／InP超辐射发光二极管的低频光、电噪声研究

给出了研制的１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ超辐射发光二极管的低频光噪声和电噪声及其相关性的实验结果。结合电导数、光导数及光谱测试进行了分析和讨论。结果表明．超辐射发光二极管的低频光噪声和电噪声有相关性．其噪声大小与器件材料质量、结构参数及工作条件密切相关。     

量子点超辐射发光管研究进展

简要回顾了超辐射发光管(SLD)的发展历史、量子点SLD的提出及优点,介绍了SLD的工作原理、器件结构及表征参数,详细分析了近年来国内外各研究小组在提高量子点SLD性能方面的研究进展。基于自组织量子点的尺寸非均匀分布特征、优化的有源区结构设计以及高的光学质量,量子点SLD目前的研究水平已远远超过量子阱SLD。例如,量子点SLD的输出光谱宽度可达到150nm以上,输出功率可达到百mW量级。简要介绍了SLD在光纤陀螺仪、光学相干断层成像术、光纤通信、宽带外腔可调谐激光器等方面的应用,讨论了量子点SLD研制中存在的问题、解决方法和发展趋势。量子点SLD在展宽光谱和提高输出功率上展示了巨大的潜力,它的成功有力地推动了其他宽增益谱器件的研制。