10Gbit/s高T0无制冷分布反馈激光器

与折射率耦合分布的分布反馈(DFB)激光器相比,不管界面反射率是多少,增益耦合DFB激光器都能稳定地单纵模工作,而且具有高速、低啁啾的特性.本课题组用AlGaInAs/InP材料,采用增益耦合DFB结构,进行了单纵模激光器研发,并对器件特性进行了测试分析.     

10Gbit/s高T0无制冷分布反馈激光器

与折射率耦合分布的分布反馈（DFB）激光器相比,不管界面反射率是多少,增益耦合DFB激光器都能稳定地单纵模工作,而且具有高速、低啁啾的特性．本课题组用AlGaInAs/InP材料,采用增益耦合DFB结构,进行了单纵模激光器研发,并对器件特性进行了测试分析．     

分布反馈和螺旋反馈激光器的最新耦合波理论

给出了无相位匹配和有相位匹配分布反馈激光器以及螺旋反馈激光器的统一解析耦合波理论。该理论限于折射率、波导截面或增益为弱简谐周期调制或螺旋调制。导出了激光模的色散关系、共振频率和阈值增益的近似解析表达式。     

分布反馈和螺旋反馈气体激光器的增益饱和效应

非线性增益饱和使分布反馈(DFB)和螺旋反馈(HFB)气体激光器的纵模最大峰值强度远离阻带.该阻带是由波导的折射率周期调制或截面周期调制引起的.我们用光泵DFB和HFB496μm CH_3F远红外激光器首次从实验上证实了理论预言的这种现象.     

折射率缓变波导层分别限制单量子阱半导体激光器的模式分析

本文提出一种能够精确分析波导层具有任意折射率分布而且收敛性好的分层逼近迭代法,研究了折射率缓变波导层分别限制单量子阱(GRIN-SCH-SQW)中波导层的折射率分布对近场分布,近场束宽,光限制因子,远场分布,远场角,激射阈值的作用,并与延伸抛物型近似解和折射率突变波导层分别限制单量子阱半导体激光器进行较全面的比较.结果表明:延伸抛物型近似不宜普遍采用;采用适当的缓变波导层可进一步降低阈值(例如采用抛物型或线性分布),或进一步减小远场角(例如采用倒抛物型分布).     

红外波长的随机激光器设计及FDTD软件特性验证

深入研究了随机激光等效腔的局域化特性,引入了外部光反馈下激光器的理论分析速率方程,设计了磁旋光晶体的光隔离器件实现随机激光器的改进。采用的Nd:YAG激光器的实验结果验证了改进激光器可以降低散射损耗,实现紫外激光的方向性输出。FDTD仿真结果进一步表明波导的TE模的光增益近似是平面波导的两倍;信号和泵浦强度的耦合在改进波导结构有了明显改进;输出功率结果证实了结构降低随机激光器的散射损耗。研究结果对于随机激光的应用具有明显的参考价值。     

射频板条CO2激光器波导耦合损耗的理论研究

本文利用一维自由空间模展开开法计算了射频板条ＣＯ２激光器中金属板条波导的耦合损耗,发现波导耦合损耗与激光器谐振腔镜的配置方式密切相关,经分析找到一种可以获得最小合损耗的设计方案。     

纳米压印技术制作CWDM系统用DFB激光器阵列

使用纳米压印技术制作了用于1.3um CWDM系统的四通道单片集成折射率耦合DFB半导体激光器。得到了符合设计的20nm通道间隔激射波长。结果显示纳米压印技术在制作DFB半导体激光器方面是成熟可靠的。     

取样光栅分布反馈激光器阵列器件研究

采用了一种基于取样光栅原理制作多通道增益-折射率耦合型光栅的方法,成功制作了8波长分布反馈(DFB)激光器阵列,阵列中各激光器的阈值电流为30～40 mA,注入电流为100 mA时的平均输出光功率为10mW,阵列器件实现了波长的可选择性激射,相邻激光器间的频率间距为200 GHz,验证了用取样光栅方法制作DFB激光器阵列的可行性。     

均匀光栅DFB激光器光电特性研究北大核心CSCD

光栅结构的设计和制作直接决定了分布反馈（DFB）半导体激光器光电特性的优劣。采用传输矩阵法模拟了不同光栅耦合因子下随机相位对均匀光栅DFB芯片特性的影响,获得了芯片的光电参数分布。通过分析耦合因子对芯片光电参数分布的影响,提高了DFB芯片的成品率。设计并制备了基于Al Ga In As材料体系的脊波导DFB激光器,最终使芯片双峰比例仅为7.7%、成品率达到60%。对合格品在-40~105℃下的P-I特性和在-40~85℃下的光谱进行了测试,结果表明芯片性能优良,芯片远场发散角为25°和21°。芯片的小信号频带响应和眼图测试结果表明芯片完全满足2.5 Gbit/s的应用要求。     

两节分布反馈激光器的性能

详细讨论了两节(两电极)分布反馈(DFB)激光器的重要特性,其中包括调谐理论、频率调制响应以及频率交换速率。两节DFB激光器的调谐机理可根据波导光栅反射特性的基本相位和幅度来解释。波长调谐由不均匀电流注入的纯电子效应所引起。激光器的调制带宽由有源区中受激载流子寿命所决定。在激光器红移和蓝移静态调谐状态下,FM响应和频率交换是不同的。对高速FSK调制,激光器应偏置于蓝移状态下工作。FM响应的大小和相位变化影响激光器的高速频率交换。     

基于光纤DFB激光器的高分辨折射率传感器

分析一种基于腐蚀相移DFB激光器的高分辨率折射率传感器。外界折射率通过改变腐蚀DFB激光器的相移影响激光器的输出特性。通过详细分析相移和增益对激光输出特性的影响,获得了相移激光输出波长的关系。根据激光器基模和高阶模波长差对温度的自补偿特性,设计了高分辨率的折射率传感器。理论上获得了该传感方案在激光线宽为100 kHz时,折射率传感分辨率高达10-7数量级。     

InGaAsP/GaAs单量子阱半导体激光器光学特性的研究

用改进的液相外延方法 L PE 生长了无铝的 In Ga As P/Ga As分别限制单量子阱半导体激光器 ,测量其远场分布近似为高斯分布 .用缓变波导理论分析了产生这种分布所对应的光波导结构的折射率分布模型 ,并简单解释了其生成原因 ,为改善光束质量提供了参考     

条形DH半导体激光器的自发发射因子

本文从理论上和实验上系统地研究了具有非自建增益波导的条形半导体激光器自发发射因子及其象散因子与波导尺寸、偏置电流和不同纵模等的关系.发现自发发射因子随电流变化并不是一常数,它在阈值电流附近有突变.采用自洽决定波导结构的方法得出增益波导的象散因子K只比折射率波导的K大几倍.指出从与实际不太符合的固定的复折射率分布模型出发是造成K大达两个量级的原因,并判明了目前尚有争论的两种象散因子表达式的正误.     

窄线宽半导体激光器件

分布反馈半导体激光器的线宽一般较大,难以满足光纤传感等领域的要求。根据C.H. Henry于1982年提出的半导体激光器的线宽理论,通过适当设计DFB半导体激光器的腔长、耦合系数、微分增益、光限制因子,能有效地减小激光器的线宽。同时,空间烧孔现象也可限制DFB半导体激光器的线宽,为此需要合理设计光栅结构。在此基础上,DFB激光器的线宽能达到几十千赫兹的量级。此外,采用DBR结构或者外腔结构,也可以获得相当窄的线宽。     

DFB光纤激光器最佳输出特性研究

采用传输矩阵法,对影响DFB掺铒光纤激光器输出功率的耦合因子、光栅长度进行了研究,数值分析了不同谐振腔损耗下最佳输出功率所对应的最佳光栅长度及耦合因子的变化。结果表明,在设计光纤激光器时,根据光纤光栅的制作损耗,优化光栅长度及耦合因子可以使光纤激光器的输出实现最佳化。这些结论对基于光纤激光器的结构优化具有指导意义。     

光纤布拉格光栅损耗特性的测量与分析

提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,结果表明:增加光纤与相位掩模板距离和使用0级衍射光衍射效率更强的相位掩模板均会使FBG的损耗-耦合斜率系数更大,这可能是与耦合系数无关的背景折射率增加所致;而且相比于载氢,采用载氘增敏方式可使FBG在1550nm附近的损耗-耦合斜率系数下降50%以上。     

太赫兹Si/SiGe量子级联激光器波导模拟

波导层结构设计是制备太赫兹(THz)量子级联激光器的关键问题之一.本文基于德鲁得(Drude)模型,利用时域有限差分(FDTD)法,对Si/SiGe量子级联激光器的波导层进行优化设计,从理论上对传统的递变折射率波导、单面金属波导、双面金属波导以及金属/金属硅化物波导横磁模(TM模)的模式损耗和光场限制因子进行了对比分析.结果表明,金属/金属硅化物波导不但可以减小波导损耗,而且有很高的光学限制因子,同时其工艺也比双面金属波导容易实现,为Si/SiGe太赫兹量子级联激光器波导层的设计提供了一定的理论指导.     

半导体量子阱激光器计算机辅助分析

介绍了一种基于Visual C 的量子阱激光器计算机辅助分析工具，采用分层迭代逼近法，提供了单量子阱激光器的计算模型。可以对突变折射率波导进行模式分析，也可以对任意折射率分布的渐变折射率波导进行精确分析。     

半导体环形激光器的输出耦合及阈值增益分析

通过三维光波导的模式耦合理论分析了半导体环形激光器(SRL)与直波导的耦合系数,用耦合系数的解析表达式结合SRL自再现条件分析了SRL各参数对阈值增益的影响.分析结果表明,耦合系数随波导宽度和厚度、波导间距的增大而减小,随SRL半径的增大而增大;阈值增益随波导宽度和厚度、波导间距的增大而增大,随SRL半径的增大而减小.