一种新的半导体激光器线宽展宽因数测量算法

在外腔波动情况下,根据光反馈自混合干涉系统不同反馈机制下的干涉信号特征,设计了由一个周期内信号特征点在靠近振动中心位置的下条纹中相对应的映射点位置测量线宽展宽因数的算法。通过仿真和实验验证：与以往算法相比,本文设计的算法不受光反馈水平机制的限制。线宽展宽因数的精确测量对于半导体激光器性能的研究与应用具有重要意义。     

光反馈自混合干涉系统中参数C和α的测量

提出了一种新的光反馈水平因子C和激光器线宽展宽因数α的测量算法。基于光反馈自混合干涉模型,通过深入研究适度光反馈(1相似文献   

半导体激光器参数估计的改进算法

为了精确估计带外腔半导体激光器的线宽展宽因数,采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据—理论的最佳拟合,同时提出了改进的梯度迭代公式,并在参数迭代时引入可变步长,取得了仿真和实验数据,该算法不仅测量精度较高,而且抗噪声性能较好,仿真结果表明当信噪比大于20分贝时,线宽展宽因数的相对标准差小于2.55% ,实验数据处理结果表明线宽展宽因数的相对标准差小于5.1%,这对半导体激光器的应用是有帮助的。     

半导体激光器参量估计的改进算法

为了精确估计带外腔半导体激光器的线宽展宽因数,采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据-理论的最佳拟合,同时提出了改进的梯度迭代公式,并在参量迭代时引入可变步长,取得了仿真和实验数据.该算法不仅测量精度较高,而且抗噪声性能较好.仿真结果表明,当信噪比大于20dB时,线宽展宽因数的相对标准差小于2.55%.实验数据处理结果表明,线宽展宽因数的相对标准差小于5.1%,对半导体激光器的应用是有帮助的.     

光反馈自混合干涉信号预处理方法

为了提高参数估计的精确度,根据光反馈自混合干涉信号的特点,采用对原始光反馈自混合实验信号进行滤波和归一化等预处理方法,有效地滤除了噪声,使信号平坦化,而且预处理后的实验信号与理论模型仿真数据更加吻合。分别利用原始实验信号和预处理后的信号对参数进行估计,比对结果表明,使用预处理后的光反馈自混合信号进行参数估计,线宽展宽因数和光反馈水平因子C的测量精度分别提高了5.52%和4.55%。     

光反馈自混合干涉系统反馈水平的研究与测量

为了能够较为准确地获得光反馈自混合干涉测量系统的反馈水平,采用仿真分析光反馈自混合干涉信号和求解Lang-Kobayashi方程的方法,得出反馈水平越高,光反馈自混合干涉信号上干涉条纹的谷值与下干涉条纹峰值之差越大,当反馈水平因子大于7.8时,一些干涉条纹将消失;同时由滞回现象可以推导出反馈水平因子的测量公式,建立了测量模型,并进行了仿真和实验验证。结果表明,光反馈自混合信号干涉条纹幅度受反馈水平影响;利用提出的测量模型可以判断光反馈自混合干涉实验信号的反馈水平机制,当光反馈水平因子介于1和7.8之间时可以测出具体的光反馈水平因子值。     

半导体激光器线宽展宽因数的估计方法

描述了一种利用光反馈自混合效应估计半导体激光器的线宽展宽因数α和光反馈水平因子C的方法,该方法采用一个弱光反馈机制下的自混合效应模型去最佳拟合所观测的自混合信号数据,拟合算法基于非线性最小二乘法。针对不同的情况,做了大量计算机仿真。给出了仿真结果,结果表明该算法参数估计精度较高,不受参数初值选取的影响,且抗噪性能较好。     

光反馈自混合干涉对称折叠算法的精度分析

为了提高对称折叠算法的精度,通过对仿真信号的测量,分析了影响算法精度的几种因素(光反馈水平因子,外腔的非线性运动,抽样速率和转折点的定位),并且给出了改进方法。仿真结果表明,在测量线宽展宽因子之前,需保证光反馈水平因子的准确测量,利用中间干涉条纹进行测量可以减少外腔非线性运动所带来的误差。这一结论对利用对称折叠算法处理实验信号有一定的帮助。     

光反馈自混合干涉对称折叠算法的精度分析

为了提高对称折叠算法的精度,通过对仿真信号的测量,分析了影响算法精度的几种因素(光反馈水平因子,外腔的非线性运动,抽样速率和转折点的定位),并且给出了改进方法.仿真结果表明,在测量线宽展宽因子之前,需保证光反馈水平因子的准确测量,利用中间干涉条纹进行测量可以减少外腔非线性运动所带来的误差.这一结论对利用对称折叠算法处理实验信号有一定的帮助.     

半导体激光器线宽展宽因数的测量

光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的测试技术.文章基于此技术对半导体激光器进行线宽展宽因数的测量,以激光器HL7851G为对象进行了大量的实验,实验结果与线宽测量法基本一致,相对误差只有3.22%.相比线宽测量法,光反馈自混合法具有成本低、精度高的优点,是一种更加简洁有效的测量方法.     

半导体激光器自混合振动系统优化研究

为了优化半导体激光自混合振动测量系统,本文采用三镜腔理论模型,结合激光自混合振动测量的实验结果,利用数值模拟的方法对激光自混合振动信号进行仿真分析,获得了不同外腔耦合系数ζ(0.25×10-4～1.75×10-4)以及不同半导体激光器(LD)线宽展宽因子α(1～5)下自混合振动测量信号的时域特性。结果表明,较大的外腔耦合效率ζ和LD线宽展宽因子α能够获得信噪比更大、方向性更好的激光自混合振动波形。     

Estimating the parameters of semiconductor lasers based on weak optical feedback self-mixing interferometry

The paper presents a practical approach for measuring the linewidth enhancement factor /spl alpha/ of semiconductor lasers and the optical feedback level factor C in a semiconductor laser with an external cavity. The proposed approach is based on the analysis of the signals observed in an optical feedback self-mixing interferometric system. The parameters /spl alpha/ and C are estimated using a gradient-based optimization algorithm that achieves best data-to-theoretical model match. The effectiveness and accuracy of the method has been confirmed and tested by computer simulations and experiments, which show that the proposed approach is able to estimate /spl alpha/ and C with an accuracy of 6.7% and 4.63%, respectively.     

Measurement of the linewidth enhancement factor of semiconductor lasers based on the optical feedback self-mixing effect

A new method for the measurement of the linewidth enhancement factor of semiconductor lasers is presented, based on the interferometric self-mixing effect. It is a fast and easy to perform method that does not require radio frequency nor optical spectrum measurements. A small fraction of the emitted light is backreflected into the laser cavity by a remote target driven by a sine waveform. The mixing of the returned and the lasing fields generates a modulation of the optical output power in the form of an interferometric waveform, with a shape that depends on the optical feedback strength and the linewidth enhancement factor /spl alpha/, according to the well-known Lang-Kobayashi theory. We show that the value of /spl alpha/ can be retrieved from a simple measurement of two characteristic time intervals of the interferometric waveform. Experimental results obtained on different laser diodes show an accuracy of /spl plusmn/6.5%.     

基于光反馈自混合干涉的位移测量算法设计及滤波

为实现适度光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于相位解卷的位移测量算法。为了提高测量精度,对光反馈自混合干涉信号进行了预处理,重点研究了光反馈自混合干涉信号的滤波问题。通过仿真和实验,验证了本文方法的可行性。在光反馈自混合干涉位移测量系统中,使用本文所设计的方法可以重构出高精度的物体振动轨迹。     

基于适度光反馈自混合干涉技术的位移测量系统

基于适度光反馈自混合干涉(OFSMI)技术,设计了一种位移测量方法.该办法通过对自混合干涉信号的整数条纹部分进行计数和对小数条纹部分进行细分,实现大量程高分辨率的位移测量.对小数条纹分析时,运用数据拟合方法,找出干涉波形特征点与被测物位移之间的关系,从而实现对小数干涉条纹部分对应位移的测量.仿真分析和实验结果证明,此方法可对位移进行大量程高精度的测量,误差平均为0.83%.并通过设计算法对物体的任意运动轨迹进行重构.     

宽谱太赫兹量子级联激光器的自混合特性

基于传输矩阵理论及多模速率方程,研究了宽谱太赫兹量子级联激光器在不同光反馈强度下的自混合动力学特性.研究发现,在弱反馈下光场自混合对激光器光谱特性影响很小;反射物位置移动时的自混合信号呈正弦规律变化,同时自混合信号幅度随反射物位置的变化表现出周期性调制现象.宽谱量子级联激光器在弱反馈下可以应用于测距、成像及光谱测量.在...