半导体激光器在光孤子通信中的应用

分析了光纤通信中光源的特性.从光的相干性开始,对发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的原理、结构、性能和耦合效率进行对比,得出半导体激光器的特点,发现半导体激光器更适合于大容量、长距离传输的光通信系统.半导体激光器在新一代光纤通信系统——光孤子通信系统中,无论是作为光孤子光源还是EDFA的泵浦源,都发挥着重要的作用.未来半导体激光器将发挥着更重要的作用.     

光纤通信用半导体激光器

半导体激光器是光纤通信用的主要光源,由于光纤通信系统具有不同的应用层次和结构,因而需要不同类型的半导体激光器。文章根据目前光纤通信系统的发展趋势,介绍几种典型的光纤通信用半导体激光器件———法布里-珀罗激光器、分布反馈半导体激光器、电吸收型调制器集成光源、波长可选择光源、垂直腔面发射激光器的特点和发展方向。     

二分支低中频相位分集FSK相干光纤通信实验系统

本文报道以1.5μm InGaAsP自聚焦棒(GRINROD)外腔半导体激光器作发送光源,光棚外腔半导体激光器作本振光源,用改进的90°光混合器作光混合器件的二分支相位分集FSK相干光纤通信系统的实验研究系统中,采用100 MHz正弦信号对自聚焦棒外腔半导体激光器进行直接注入电流调制,接收端用平衡混频器解调信号。实验结果表明,改进的90°光混合器可用于相干光纤通信系统中。     

高速半导体激光器的设计

高速调制半导体激光器光源是高速光纤通信系统、相控阵雷达等的关键器件。本文分析了影响半导体激光器调制带宽的各种因素，系统地介绍了提高调制带宽的途径，并讨论了高速半导体激光器的典型结构和制造工艺。     

激光器相位噪声对高速IM／DD光纤通信系统特性影响的研究

光源的光谱特性对高速光纤通信系统的传输特性有很大的影响，本文分析了半导体激光器的相位噪声（线宽）对高速光纤通信系统特性的影响，分析结果指出，在高速长距离ＩＭ／ＤＤ系统的设计与分析中必须考虑激光器线宽的影响，由于光纤的色散特性，激光器的相位噪声在接收端将转化为强度噪声，使光接收机的接收灵敏度产生恶化，并在ＢＥＲ－Ｐｒ曲线上表现出“饱和”现象（ｆｌｏｏｒ）。本文的实验结果验证了这一点     

单量子阱激光器小信号调制时的啁啾噪声

量子阱激光器具有良好的小信号调制频率响应 ,能作为高速光通信光源采用直接调制方式进行信号传输。与普通半导体激光器一样 ,直接调制将引起啁啾 ,从而影响光纤通信系统的性能。文中对小信号调制下单量子阱激光器的啁啾特性进行了研究和分析。得出了啁啾幅度和啁啾相位与调制频率的关系。对考虑与不考虑啁啾两种情况下 ,光脉冲在常规光纤中传输时的色散特性进行了模拟分析 ,发现了啁啾对系统的高阶色散有较大影响     

新颖高性能半导体激光器的研究与发展

随着光纤通信系统迅速向大容量，数字化，长距离方向发展，对于作为其光源的半导体激光器，也要求实现更高的性能，为此，本文较系统地评述了当前国外对新颖低阈值电流半导体激光器，高温工作的ＭＱＷ激光器，新颖宽频带波长可变激光器等新颖高性能半导体激光器的开发背景。以及器件结构，技术关键，典型性能等。     

基于直接调制和外调制的高速半导体激光光源

直接调制和外调制的半导体激光光源在现代光纤通信系统中有着重要的应用。首先介绍了应用于10 Gb/s接入网系统的直接调制AlGaInAs多量子阱DFB激光器。由于AlGaInAs量子阱的导带不连续性较大,因此基于该材料的半导体激光器具有良好的温度特性,其特征温度达到了88 K。同时,该直接调制激光器的3 dB小信号调制响应带宽超过15 GHz。随后介绍面向40 Gb/s干线传输系统的高速DFB激光器/EA调制器集成光源。该集成光源采用同一外延层集成方案,并采用Al2O3高速微波热沉进行了管芯级封装,在3 V反向偏压下获得大于13 dB的静态消光比,3 dB小信号调制带宽超过40 GHz。     

高速半导体激光器的设计与制造

对于 Gb/s 量级的光纤通信系统,高速半导体激光器光源是关键器件。文章分析了限制半导体激光器速率的因素,提出了改善激光器带宽的途径,讨论了器件的制造。     

半导体激光器：未来工艺改革的关键

以光纤通信作为主要目标的半导体激光器，最近几年来取得了显著的进展。随着器件性能的改善和可靠性的提高，工艺的重点正从研究和发展阶段迅速地转移到商品化应用。除了用作光纤通信光源的0.8微米波段和1微米波段的半导体激光器之外，作为电视唱片、激光打印机以及其他光学信息处理中的光源，0.7微米波段的可见半导体激光器目前也巳进入研制和批量生产阶段。     

激光器线宽对光纤环形谐振腔谐振特性的影响

采用光波场叠加的方法计算了谐振腔光纤陀螺的核心敏感部件———光纤环形谐振腔 (FRR)的传递系数 ,详细分析了激光器光谱线宽对光纤环形谐振腔谐振特性的影响 ,并进一步分析了在一定激光器光谱线宽条件下 ,由光探测器散弹噪声所限制的谐振腔光纤陀螺极限灵敏度和光纤环形谐振腔光路参数之间的关系 ,从而为谐振腔光纤陀螺的优化设计提供了理论基础     

高功率光纤激光器眼损伤机理及自卫应用

软杀伤激光武器是光电对抗中的一种重要手段.结合高功率光纤激光器的发展,提出了高功率光纤激光器眼损伤的机理和自卫应用的初步想法,理论分析和仿真表明高能光纤激光具有一定的致盲效果,进一步的应用依赖于输出功率和辐照时间的提高.     

光脉冲在非啁啾光纤光栅中的透射传输研究

基于均匀布拉格光纤光栅的色散特性,阐述了激光啁啾脉冲的传输演变特性,研究了工作于传输方式的非啁啾光纤光栅的透射传输特性.讨论了光源线宽、光栅长度、光栅耦合系数等光栅参数以及初始脉宽、初始啁啾等参量对补偿光纤长度的影响,通过理论计算和模拟实验研究光栅对脉冲的补偿能力.     

光脉冲在非啁啾光纤光栅中的透射传输研究

基于均匀布拉格光纤光栅的色散特性,阐述丁激光啁啾脉冲的传输演变特性,研究了工作于传输方式的非啁啾光纤光栅的透射传输特性。讨论了光源线宽、光栅长度、光栅耦合系数等光栅参数以及初始脉宽、初始啁啾等参量对补偿光纤长度的影响,通过理论计算和模拟实验研究光栅对脉冲的补偿能力。     

关于激光模式和光纤模式显示的研究

研究了激光器模式、光纤模式的识别、显示机理,给出了模式显示系统设计和实验结果,指出了模式显示在光纤测试中的应用前景。     

光纤激光器的发展现状

由于在光通信、光数据存储、传感技术、医学等领域的广泛应用,近几年来光纤激光器发展十分迅速.本文简要介绍了光纤激光器的工作原理及特性,并对目前多种光纤激光器作了较为详细的分类;同时介绍了近几年国内外对于光纤激光器的研究方向及其目前的热点是高功率光纤激光器、窄线宽可调谐光纤激光器和超短脉冲光纤激光器;最后指出光纤激光器向高功率、多波长、窄线宽发展的趋势。     

利用双激光光源监测甲烷浓度的光吸收法光纤传感器

基于Lamber -Beer定律 ,利用波长为 1.3 3 μm的脉冲lnP/InGaAsP半导体激光器作为测量光源 ,用低损耗的光纤进行光信号的传输并以钽酸锂热释电探测器作光电转换器件 ,设计出了一种新颍的远距离监测甲烷浓度的光纤传感系统。以此光纤传感系统为探头 ,设计出了一种可实时监测甲烷浓度的仪器 ,并能实现 3km的远距离遥测。介绍了该光纤传感系统及由该光纤传感系统构成的监测仪器的基本结构与工作原理 ,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法 ,并给出了监测仪器相应的技术指标     

可实现连续激光-脉冲转换的全光纤声光耦合环形谐振腔

研究了光纤声光耦合环形腔独特的谐振特性。结果表明利用光纤声光耦合器的移频与滤波特性 ,可研制成一种全新结构的光纤声光耦合环形谐振腔。从理论和实验上证明了 :基于腔内累积声光移频分量的多光束干涉 ,光纤声光耦合环形谐振腔可将注入的连续激光将转换为脉冲列输出。     

利用LD自混合干涉的光纤Fabry-Perot传感器

提出了基于半导体激光器(LD)自混合干涉原理的光纤Fabry-Perot(F-P)传感器。采用F-P腔模型推导出了LD输出功率、频率与外部光纤F-P腔长变化的理论关系式,分析讨论了这种传感器的分辨率、测量范围、线性度、灵敏度等特性。实验结果与理论分析基本吻合。与现有的外腔式F-P干涉光纤传感器相比,LD自混合干涉光纤F-P传感器具有结构简单、紧凑、易准直等优点。     

高功率掺镱双包层光纤激光器热效应理论研究

针对高功率双包层光纤激光器热效应严重制约着光纤激光器的输出功率和光束质量这一现象,利用热传导方程和边界条件推导出了双包层光纤激光器温度分布的解析解,进而分析了热效应引起的应力分布,温度和应力引起的折射率变化以及热效应引起的光程差。结果表明,在纤芯轴线处切向、法向、轴向应力分别达到负的最小值,而在光纤表面处径向应力为0,法向、轴向达到正的最大值;应力引起的折射率变化与温度引起的折射率变化相比较小;温度变化是热效应引起光程差主要原因,热膨胀和热应力引起的光程差较小。