激光线宽展宽因子对半导体激光自混合信号影响的研究

采用数值模拟法获得了自混合信号的时域特性,并在此基础上对激光器重要参量线宽展宽因子在混合信号中的影响进行了数值模拟和分析,得出了采用较大线宽展宽因子的激光器可以获得幅度较大以及较强的不对称自混合信号的结论.     

调Q开关对无线光通信中信号脉冲的影响

为了分析激光器调Q开关对无线光通信中信号脉冲的影响,从激光形成的基本速率方程组出发,在不同的Q开关函数模型下,采用数值计算的方法,对调Q激光器输出脉冲的功率和波形特性进行了理论研究和仿真实现,取得了信号脉冲功率密度、脉冲宽度等仿真数据,并将脉冲各项参量与通信系统中常用的升余弦滚降信号进行比较。结果表明,调Q激光器输出脉冲有着较高的功率和良好的波形特性,因而能够很好地适应长距离无线光通信,并有效抑制码间串扰,降低误比特率。     

圆形金属腔旋流CO2激光器研究

本文对圆形金属腔旋流激光器的放电激励特性进行了研究。给出此种激光器稳定运行特征参量的理论计算模型,并用此模型对多种稳定运行条件下的小信号增益进行了计算,获得激光器最佳工作条件,进行了放电实验研究,实现了在注入功率密度２３Ｗ／ｃｍ＾３下的稳定放电。     

考虑增益饱和及寄生参数的LD的模拟分析

基于包含增益饱和项的半导体激光器速率方程,分析了增益饱和因子和寄生参数对DFB激光器的动态特性的影响.建立了激光器用于数值计算的Simulink模型,对激光器的调制响应进行了数值分析;结合电子电路的特点,建立了一种考虑寄生参量的小信号等效电路模型,该模型将速率方程表征为由线性电路元件组成的电路模型;采用Matlab和PSpice两种软件模拟了该激光器的调制响应.结果表明张弛振荡频率和调制带宽随偏置电流的增加而增加,而增益饱和因子和寄生参数的存在使谐振频率衰减和带宽降低,同时也证明了所建模型的准确性和适用性.为改善DFB激光器的动态特性及优化设计器件结构参数提供了理论依据.     

内腔式KTP光学参量振荡器的实验研究

在脉冲氙灯抽运的Nd∶YAG被动调Q激光器腔内,插入非临界相位匹配KTP晶体,构成内腔式KTP光学参量振荡器,获得脉宽3 ns、单脉冲能量10 mJ、中心波长1.568μm的人眼安全激光输出。当光学参量振荡器的腔长分别为3 cm,6 cm和8 cm时,得到的信号光脉冲的时间宽度分别为6 ns,4 ns和3 ns。当氙灯电注入能量为26 J时,输出的信号光出现双脉冲。实验上比较了Nd∶YAG激光器不同的谐振腔结构和参量对信号光脉冲的影响,并从理论上加以解释。     

纳秒级窄线宽脉冲钛宝石激光注入BBO晶体光参量放大器

实验上采用纳秒级窄线宽脉冲钛宝石激光注入BBO光参量放大器 (BBO OPA) ,实现了一台纳秒级Nd∶YAG激光器作钛宝石激光器和BBO光参量激光器抽运源的高效率系统。获得了钛宝石激光作为信号光注入BBO OPA时其输出能量为无信号光注入时的 6倍 ,并实现了 5 70～ 6 70nm的连续可调谐窄线宽 (<0 1nm)参量激光输出     

H参量简化模型的调谐特性与双稳特性的关系

为了研究光栅调谐外腔半导体激光器的调谐特性和双稳特性之间的关系,采用建立H参量简化模型、以载流子密度表征阈值特性的方法,得到了以H参量表达的调谐范围解析式,对反共振所需剩余反射率的上限进行了理论分析,数值模拟了激光出射端反射系数、剩余反射率对调谐范围和双稳环环宽的影响,得到了环宽最大值的位置。结果表明,H参量简化模型能够阐明光栅调谐外腔半导体激光器的调谐特性与双稳特性的关系。     

基于半导体激光器窄线宽光子微波信号获取

为了研究光注入半导体激光器(SL)产生的光子微波信号的性能, 基于SL的速率方程和光纤布喇格光栅(FBG)滤波理论, 采用数值仿真的方法进行了理论分析, 得到了各种注入参量下的光谱、功率谱和线宽, 并讨论了反馈参量对微波线宽的影响, 考虑到光注入下产生的微波线宽较宽, 进一步引入FBG光反馈窄化了微波信号的线宽。结果表明, 当SL仅在光注入作用下时, 通过改变注入参量, 可实现微波频率连续可调谐和微波强度最大化; 微波线宽随着反馈强度的增加逐渐变窄, 通过适当调节反馈参量可将微波线宽压缩到10kHz以下。该研究结果可为半导体激光器在光生微波中的应用提供一定的理论参考。     

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。     

基于热电制冷器温控系统数学建模和参量辨识

为了实现对半导体激光器温度的高精度控制,利用热电制冷器、温度传感器与相应的散热装置,设计了一套半导体激光器温度控制的实验系统.首先采用热力学分析方法,对实验系统进行了理论分析,建立了该温控实验系统数学模型与相应的传递函数;其次,在取得了半导体激光器温度数据的条件下,根据模型参量的特点,提出了一种结合阶跃响应的实验曲线,应用非线性曲线最小二乘拟合进行模型参量的辨识;最后利用该模型参量进行了系统仿真和实验验证.结果表明,仿真曲线、拟合曲线与实验曲线结果一致,拟合的模型参量具有较高的预测精度.这些结果对优化调整温度控制实验是有帮助的.     

含寄生网络的激光器小信号调制响应模拟新方法

在高速通信中应准确分析激光器高频调制响应需要计及寄生网络的影响。推导了激光器测试系统散射参数与本征响应传输函数之间的关系，提出用激光器散射参数扣除求取激光器本征响应和模拟激光器整体小信号调制响应的新方法。结合激光器的等效电路和速率方程分析，避免了单独测量寄生网络和估计有源区电路参数。对法布里-珀罗型激光器样品测试发现，仿真与实验的结果吻合。这一模拟方法简便快捷，准确性好。     

Correction technique for on-chip modulation response measurementsof optoelectronic devices

A new and accurate error correction technique for on-chip intensity modulation response measurements of high-frequency optoelectronic devices is presented. Mathematical expressions for the different sources of errors that exist in the measurement system are derived. The new correction technique applied to the modulation response measurement of a strained quantum well laser diode shows excellent agreement with the theoretically expected result. Simulation results for a small-signal circuit model of the laser diode show excellent agreement with the measured input reflection coefficient S₁₁ and the modulation response S₂₁. With the corrected modulation response measurement, more accurate parameters for this model are extracted     

半导体激光器大信号等效电路模型的参数提取

本文提出了一种由半导体激光器（ＬＤ）的外特性，如端口电特性和小信号频率响应，确定其大信号等效电路模型参数的新方法。并对一个ＩｎＧａＡｓＰ脊形波导ＬＤ和一个隐埋异质结ＬＤ进行了参数提取。这种方法，不需要了解ＬＤ的内部特性，分析的结果与已报道的理论、实验值一致。     

An investigation of the effects of the discharge parameters on the performance of a TEA N2laser

The effects of the discharge parameters on laser performance have been studied experimentally and theoretically in a TEA N2laser driven by a Blumlein circuit. Unmeasurable circuit constants such as the resistance and the inductance of discharge plasma are derived by circuit analysis, and the dependence of the laser output energy on the discharge parameters is discussed in terms of the theoretical quantity which denotes the figure of merit of the discharge circuit.     

A complete small-signal equivalent circuit model of cooled butterfly-type 2.5 Gbps DFB laser modules and its application to improve high frequency characteristics

A small-signal equivalent circuit model of 2.5 Gbps DFB laser modules with butterfly-type dual-in-line packages has been proposed and verified using extracted parameters. Parameters related to the equivalent circuit have been extracted from measured S parameters using the modified two-port black box model. This model includes small-signal equivalent circuits of components used for 2.5 Gbps DFB laser modules such as DFB laser, coplanar waveguides, matching resistor, bonding wires, and thermoelectric cooler (TEC). From this equivalent circuit modeling, we show that calculated frequency characteristics of DFB lasers on submount and complete DFB laser modules are similar to their measured frequency characteristics, respectively. Based on this equivalent circuit model, we propose and demonstrate a method that can improve frequency characteristics of 2.5 Gbps DFB laser modules through both experiments and simulations.     

脉冲激光探测电路设计

脉冲激光探测电路的设计是激光应用领域的重要内容,根据脉冲激光信号的特点,从探测能力、响应时间、稳定性三方面对脉冲激光探测电路的设计进行研究,重点论述了光电探测系统组成的三个重要组成部分：光电探测器、光电转换电路和探测器偏置电路。深入分析了光电探测器的选型、利用电阻进行光电转换电路的特性以及利用跨导放大器进行光电转换电路的特性,对于激光探测系统的设计有一定参考价值。     

准分子激光放电回路的研究

对高压放电泵浦的准分子激光放电回路进行了探讨。运用等效电路方法，给出了准分子激光工作气体在击穿放电前后的电路变化规律，同时分析了能量转移效率与回路参数之间的关系，这为设计高效率和稳定可靠的准分子放电回路提供了理论上的参考依据。     

高速半导体激光二极管的微波特性研究

本文通过测试器件的微波S参量,对半导体量子阱激光二极管的微波特性进行了深入的研究。在计及器件本身特性以及器件在微波频率下的寄生参量的前提下给出了器件微波等效电路和相应的数字模拟方法。由测量出的微波S11参量建立适当的目标函数,选择正确的计算方法,成功地模拟出电路各参量。实际计算结果与测出的器件S11参量比较,表明我们给出的等效电路是正确的,相应的计算方法是成功的。     

紫外激光刻蚀多层线路板初步研究

描述了固体倍频紫外激光在 35 5nm和 2 6 6nm ,不同聚焦透镜实验条件下 ,对多层电路板的微刻蚀实验 ,进行了其传热一维模型的理论推导 ,并得到了在实验条件下最佳的理论参数为波长 2 6 6nm ,峰值功率大于 2× 10 6J/s ,聚焦透镜焦距为 2 0 0mm ,为激光修复多层线路板的工业应用提供了一定的实验依据