波长(频率)可调谐半导体激光器

波长或频率可调谐的半导体激光器在光通信等实际应用领域中有着重要而广泛的应用。文章立足于实际应用,从谐振腔的结构出发,以调谐机理为研究对象,对可调谐半导体激光器进行了分类研究,并对它们的调谐特性做了总结     

可调谐半导体激光器的发展及应用

如今可调谐半导体激光器的技术日益成熟,其在光通信网络的应用逐渐增加.通过介绍几种常见可调谐半导体激光器的原理及性能,阐述了其在国内外的发展现状;在此基础上指出目前供应商对通信光源的具体需求,从而为今后可调谐激光器的发展指明了方向,最后进一步对其市场应用前景进行了展望.     

可调谐主动锁模半导体激光器实验研究

本文报道了利用平面反射光栅构成的可调谐主动锁模半导体外腔激光器的实验结果，获得了半极大全宽度３ｐｓ，峰值功率６００ｍＷ，中心波和１．２９μｍ，重复率１ＧＨｚ的超短激光脉冲．     

基于Littrow结构的可调谐半导体激光器

市售的商用半导体激光器由于其线宽宽、抖动和漂移大等缺点,不能满足离子阱中单个钙离子的激光冷却和精细测量实验的要求。因此,制作了一台可调谐的Littrow结构的半导体激光器(ECDL).该激光器的自由光谱程为1.5GHz,通过精细调节光栅的角度,激光的波长可以覆盖775~785nm.该激光器的线宽约为2.5MHz,抖动为3~4MHz,30min内的漂移约为50MHz,这些指标优于商用的DL100半导体激光器,为下一步用于单个钙离子的激光冷却和精细测量所需要的397nm和866nm激光器的制作提供了条件。     

波长可调谐DFB激光器及其进展

目前，可调谐激光器是高速大容量光通信系统、波分复用、时分复用系统中的关键器件，也是光测试和快速波长交换等系统的重要光源，有着重要意义和广泛的应用前景。本文介绍了波长可调谐分布反馈（DFB）激光器及其进展。     

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)。     

用于光通信系统的可调谐半导体激光器

可调谐激光器是DWDM系统及未来全光网络中的关键器件,提升了易升级、可重构光网络的智能性和动态性,在未来光通信领域具有重要的应用价值。在这种背景下,本文首先概述了可调协半导体激光器,进而提出了光通信系统可调谐半导体激光器的电路设计思路。     

一种基于TDLAS谐波探测技术的甲烷传感器

实验研究了近红外二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术在煤矿瓦斯气体安全探测中的应用.基于TDLAS的自平衡二次谐波探测方法能够有效地消除激光器光强波动等共模噪声和其他同性干扰的影响,特殊设计的气体吸收池能有效抑制光学干涉条纹,从而降低检测限.实验中吸收池长10 cm,充有10300 ppm的甲烷气体,检测限低于6.5 ppm.这种方法不需使用多次反射池,光路调节简单,能适应煤矿中甲烷气体的监测.     

大气中甲烷含量监测方法研究

甲烷是大气中对温室效应影响仅次于二氧化碳的气体,甲烷的含量对于辐射过程和气候发展趋势的研究是特别重要;通过监测地面环境空气中甲烷的含量来分析其来源,能够为大气化学的研究提供非常重要的依据。本文针对环境空气中甲烷的测定,介绍了常用的两种测量方法。对每种方法的测量原理、特点及适用范围等方面进行了详细的阐述,对GC与TDLAS两种方法进行了详细的比较。     

高灵敏激光吸收光谱仪监测北京城区甲烷浓度变化

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)对环境空气中的甲烷进行了测量.选择不受干扰的1.65μm处的吸收线对甲烷进行浓度监测.在2005年秋季对北京城区的甲烷气体以1min的时间分辨率进行了近1个月的连续监测.甲烷的浓度在19:00左右开始上升,在凌晨01:00左右开始下降,具有明显的周期性.浓度最低值出现在白天,而最大值出现在夜里,给出了甲烷的日变化和连续监测结果.     

可调谐二极管激光吸收光谱法监测环境空气中甲烷的浓度变化

可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对污染气体进行定性或定量分析。通过该方法对环境空气中甲烷（CH4）的含量进行了长时间的监测。以室温下工作的近红外可调谐半导体激光器作为光源；使用多次反射池增加吸收光程来提高检测灵敏度；并且使用了二次谐波检测技术进一步降低了检测限，使检测限低于0.087mg／m^3，满足了对环境空气中甲烷进行监测的需要。     

激光二极管阵列的窄线宽、可调谐输出

外腔反馈的激光二极管阵列(LDA)可获得窄线宽、可调谐的光谱输出。外腔由快轴准直镜、准直光学系统和闪耀光栅组成。由于阵列中各发光单元的排列弯曲导致不同波长的光原路返回,引起谱线展宽,在输出光路中加入光谱滤波器,使激光二极管阵列的线宽进一步窄化。这样,激光二极管阵列的输出光谱由自由运转时的2 nm压缩到0.12 nm,在恒定温度23℃时,实现了激光在806～818 nm的调谐,调谐范围达12 nm。     

可调谐二极管激光光谱技术测量燃烧环境下H2O浓度的实验设计

水蒸气是碳氢化合物燃烧的主要产物之一,对其浓度进行测量具有重要的意义.在已有理论基础上推导选择了最佳的拟合线型函数(Voigt线型),结合HITRAN数据库选择了在实验室现有条件下理想的吸收线.理论分析了用两条相邻吸收线的线强比计算温度的可行性,在此基础上建立了一套基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的实验装置,为进一步实验打下了良好的基础.     

可调谐激光吸收光谱技术监测燃烧中CO检测方法比较

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收谱线的吸收光谱,从而对待测气体进行定性或定量分析.TDLAS技术与开放式的多次反射池相结合,分别利用二次谐波探测方法和自平衡加波长调制的新型检测方法,测量了酒精喷灯火焰的CO浓度.测量结果表明,自平衡加波长调制的新型检测方法与二次谐波检测方法相比,不仅使检测限提高了16.3倍,还有效地消除了激光器、火焰的光强波动影响,可以应用在燃烧控制及喷焰气体CO浓度测量等多个领域.     

可调谐激光波长调制技术检测氧气浓度

为了克服传统方法检测氧气浓度的一些弊端,提出了一种采用可调谐激光二极管吸收光谱法结合锁相放大的检测技术.通过改变激光二极管的驱动电流使输出波长变化扫描通过氧气的吸收峰,然后利用锁相放大技术对吸收光谱的谐波进行检测分析.利用半导体激光能量高、单色性好、输出波长可随电流调制的特点和锁相放大检测微弱信号的优势来提高信噪比与检测精度.对不同浓度的氧气进行了实际检测,可得检测线性相关系数为0.99,检测极限质量浓度为1142.86 mg/m3,且该方法具有较好的稳定性及抗干扰性.     

可调谐半导体激光波长调制光谱信号分析

波长调制光谱是一种高灵敏光谱检测技术,针对典型应用条件的精确信号分析模型可以为光谱检测系统的设计和优化提供依据.在Fourier分析的基础上给出了可调谐半导体激光波长调制光谱技术的理论描述.分析了可调谐半导体激光正弦频率调制情况下WMS各次谐波信号特征,研究了激光幅度调制对谐波信号的影响,以及由系统光学表面标准具效应引入的背景噪声与量化描述.分析方法不受调制幅度的限制,适合于不同条件下波长调制光谱分析和背景信号的定量分析.