基于重构等效啁啾技术的可调谐激光器的研究

发布时间：2017-12-11 08:46

  本文关键词：基于重构等效啁啾技术的可调谐激光器的研究

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【摘要】：当今社会对光通信系统的传输容量和速率的要求不断提高,尤其是在密集波分复系统(DWDM)中,波长数达到了上百个,如果继续使用固定波长光模块,会使得激光器数量成倍增加,使用率降低,成本上升,管理更加复杂。为了解决这些问题,大范围可调谐半导体激光器是非常好的选择,它具有成本低、线宽窄、阈值低等显著优势,并且能够支持光网络中的动态波长分配,提高网络灵活性和激光器的使用效率,节省成本。鉴于本实验室的重构等效啁啾(REC)技术的研究,本文提出了基于REC技术的取样大啁啾可调谐激光器的仿真以及一种低成本、高性能的微电机可调谐激光器方案。本文首先回顾了光纤通信及半导体激光器的发展,发现可调谐激光器在光通信系统中地位越来越高,继而探讨了可调谐激光器的研究背景及原理。之后,本文简单的介绍了啁啾光栅和切趾光栅,在此基础上介绍了重构等效啁啾(REC)技术的原理及应用。除此之外,还介绍了激光器仿真的理论基础——耦合模理论和传输矩阵理论,任何光栅结构都可以通过传输矩阵求解,为之后进行取样大啁啾可调谐激光器的仿真模拟打下基础。取样大啁啾可调谐激光器采用了阶梯取样光栅,具有梳状的反射光谱,两个光栅的反射谱波长间隔不同,会引起游标卡尺效应,为了简化制造工艺,本文利用重构等效啁啾技术并结合了等效切趾的方法设计光栅,只需要对均匀的种子光栅进行取样,该结构仅需运用传统光刻技术制造,价格低且性能高,有望实现大规模量产,具有较好的应用前景。最后,设计了一种基于微电机和REC阵列芯片的可调谐激光器,该激光器运用温度调谐结合机械调谐的方法,通过光模块平台的搭建,经过反复实验测试,最终实现了激光器的可调谐,它具有价格低、性能好的优势,并且易于扩展调谐范围,具有很大的应用前景。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248

【参考文献】

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本文编号：1277836