光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究

发布时间：2017-10-19 11:44

  本文关键词：光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究

  更多相关文章： 半导体激光器 外腔 等效反射率 线宽压窄因子 窄线宽

【摘要】：通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型,并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子,系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础,综合考虑外腔压窄因子,利用修正后的肖恩-汤斯公式,使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明:通过增加外腔反射率,可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度,进而获得较低的阈值电流,对于0.81的外腔等效反射率,阈值电流低至3.83mA;通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度,可显著压窄线宽至千赫兹量级;此外,合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时,当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA,线宽由95.27kHz降低至1.34kHz;当外腔长度由2cm增加至6cm时,激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。
【作者单位】： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室;中国科学院大学;
【关键词】： 半导体激光器 外腔 等效反射率 线宽压窄因子 窄线宽
【基金】：国家自然科学基金项目(61234004,61434005,11404327,11404326) 吉林省科技计划项目(20150520089JH,201401011172JC) 科技部国际合作专项项目(2015DFR10600)
【分类号】：TN248.4
【正文快照】： 0 引言 窄线宽激光器以其窄的输出线宽在光通信与光探测等领域获得了广泛的应用。 德国卫星TerraSAR-X和美国卫星CFIRE间的光互联[1]、NFIRE卫星空地相干通信[2]、FBH多普勒冷却实验[3]以及气象探测激光雷达等应用均充分证明了这一点[4]。外腔半导体激光器是一种廉价高性能的

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本文编号：1060920