外腔可调谐半导体激光器动态特性的解析研究

利用微扰法对速率方程进行线性处理,得到了外腔半导体激光器调谐过程中某些重要参量的解析表达式,这些表达式有助于我们了解外腔可调谐半导体激光器的动态过程。     

光纤通信中的MEMS外腔可调谐激光器技术

文中对目前的基于MEMS技术的外腔激光器进行了深入探讨,并对典型的MEMS外腔激光器从结构进行了分类探讨,并进行了详细说明。另外,从激光器理论角度对MEMS结构的激光器的参数和影响因素进行了分析。最后,对当前的研究现状进行了简要总结,并对基于MEMS技术的外腔可调谐激光器技术进行了展望和预测。     

光栅调谐外腔半导体激光器特性

用一端面镀制高效减反射膜的激光二极管（实际已变成超辐射发光二极管），作为外腔中的增益介质与衍射光栅一道构造了光栅调谐外腔半导体激光器，并对其特性进行了分析和实验研究，实现了外腔半导体激光器的宽带调谐单模输出，调谐范围宽达４０ｎｍ，测定了阈值电流和调谐波长的关系。     

可调谐双波长半导体外腔激光器性能研究

提出并实现了利用笼式共轴搭建的傅里叶变换外 腔结构(FTECS)产生大范围电流下双模式强度保持相等 的双波长激光器,通过改变电流实现输出功率连续可调的双模输出,可以作为混频太赫兹(THz)源的种 子源,对多波长脉冲设备的研究有借鉴意义。实验结果表明,在阈值电流8mA之上从1.45I_th到3.85I_th 范围内,用压电陶瓷推动镀金条镜改变反馈,实现了间距1THz的双模输出, 双模式峰值强度差值小于 0.07dB,边模抑制比(SMSR)可以达到 30dB以上。进一步研究了双模式的峰值强度与条镜位置和激光器电 流变化之间的关系,对后续小型化结构设计相关可快速调谐性和稳定性等参考。 。     

耦合腔激光器的波长调谐与频率调制特性分析

考虑用激光器与调制器直接耦合以及耦合槽的影响，用散射矩阵法及二步等效反射率法，对沟槽耦合腔激光器的波长调谐和频率调制特性的分析表明，数学处理简单，物理图像清晰。     

用光纤光栅作外反馈的可调谐外腔半导体激光器

制作了一种以光纤光栅作为外反馈的半导体激光器。光纤光栅用紫外曝光法制作 ,反射率为 5 0 %。器件在5 0mA注入电流时 ,出纤功率高于 1mW ,主边模抑制比为 42dB。使用对光纤光栅施加应变和改变光栅温度的方法实现了输出激光波长的调谐 ,利用施加应变方法得到了 2nm范围的输出波长变化。     

外腔半导体激光器宽带调谐特性

本文分析了强反馈外腔半导体激光器的宽带频率调谐特性,得到了最大频率调谐范围公式,利用1.5μm外腔半导体激光器实现了1.45μm至1.57μm范围内的波长宽带调谐(120nm调谐范围)。     

微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围分析与设计

介绍了可调谐激光器的意义和它的基本调谐方法及调谐原理.对影响微机械可调谐垂直腔面发射激光器调谐范围的因素做了重点分析,计算了空气隙的最大变化范围和由此引起的激射波长的调谐范围.     

不同的外部光反馈强度下外腔半导体激光器大信号调制特性

基于等效腔理论,计及光线在外腔中多次反馈的情况后,从理论上研究了不同的反馈强度下,外腔半导体激光器(ECSL)的大信号调制特性。数值模拟的结果表明:当外部光反馈非常强或非常弱时,调制深度在一个较大的变化范围之内,ECSL的光子数呈现单周期变化规律,且峰值光子数随调制深度呈现单调上升的趋势;当外部光反馈处于中度反馈时,当调制深度取不同值时,ECSL的光子数呈现单周期、多周期甚至混沌现象。     

半导体激光器外腔长连续调频特性的研究

研究了半导体激光器的外腔长连续调频特性，在外腔长λ／２变化范围内，激光频率与外腔长度呈线性变化关系，线性连续调频宽度小于外腔纵模频率间隔。外腔长调频率与激光管本征频率成正比，与外腔长度成反比。实验测量结果与理论分析相一致。     

外腔可调谐激光器的有限元分析及结构优化

为了降低环境温度变化对外腔可调谐激光器波长稳定性的影响,采用有限元分析方法得出了外腔可调谐激光器的温度场分布特点和热变形机理,提出了一种优化的光具座结构,并对优化结构的散热性能和热变形进行了理论分析和数值模拟。结果表明,该优化的光具座结构具有高效的传热性能,大幅降低了热变形对腔长的影响,从而提高了激光器的在不同工作环境温度下的波长稳定性。     

调谐外腔半导体激光器输出双稳环的确定

在考察了外腔半导体激光器(ECLD)的振荡频率ν与激光二极管(LD)中载流子密度N(或增益g)、介质的折射率n以及LD第m个模式的共振频率νm间的关系之后,利用微扰法对LD的N-ν曲线上被前人错判为不稳定的两个关键区段重新进行了分析,结果表明这两个区段是稳定区段,据此,可以确定在对ECLD进行调频的过程中其增益介质的N-ν曲线上出现的双稳环.     

MEMS型可调外腔激光器的研究

文章提出了一种以MEMS TOF(微电子机械系统可调光滤波器)和标准具作为波长选择元件,LC(液晶)作为相位补偿元件,平面反射镜提供光反馈的可调外腔半导体激光器结构。实际研制了该结构的激光器样品,实验测得该激光器的输出功率>10dBm,边模抑制比>50dB,可调谐范围达到7nm,线宽约为200kHz。     

Waveguide external cavity narrow linewidth semiconductor lasers

Narrow linewidth light source is a prerequisite for high-performance coherent optical communication and sensing.Waveguide-based external cavity narrow linewidth semiconductor lasers(WEC-NLSLs)have become a competitive and attractive candidate for many coherent applications due to their small size,volume,low energy consumption,low cost and the ability to integrate with other optical components.In this paper,we present an overview of WEC-NLSLs from their required technologies to the state-of-the-art progress.Moreover,we highlight the common problems occurring to current WEC-NLSLs and show the possible approaches to resolving the issues.Finally,we present the possible development directions for the next phase and hope this review will be beneficial to the advancements of WEC-NLSLs.     

外腔长度变化对光纤光栅外腔LD激射波长的影响

密集波分复用(DWDM)光纤通信系统对光源的波长稳定性有很高的要求。主要就可供DWDM系统选用的光源之一光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)的波长稳定性进行讨论。通过计及半导体激光器(LD)、外腔及光纤光栅(FG)三者的共同作用,根据光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定FGESL的激光纵模分布后,理论上研究了FGESL的激射波长随FG外腔长度的变化。结果表明,外腔较短时,外腔长度的微小变化可以导致FGESL的激射波长产生显著的变化;外腔较长(大于10 cm)时,外腔长度的变化对FGESL的激射波长基本没有影响。     

半导体激光器参数的外腔法测量

通过测量运行在外腔中的半导体激光器的P-I(功率电流)曲线,可以确定二极管激光器的重要参量——吸收系数α、对电流的微分小信号增益系数dg/dI以及光子寿命等。