多通道干涉大范围可调谐半导体激光器的研究

发布时间：2020-12-18 22:48

　　单片集成的大范围可调谐半导体激光器是光子集成电路以及下一代可重构光网络的关键器件之一。在密集波分复用系统,可调谐半导体激光器可以取代单个固定波长的激光器,极大地降低备用光源的管理和库存成本。在下一代可重构光网络中,可调谐半导体激光器可以用作波长路由,波长切换等。目前,商业可用的单片集成的大范围可调谐半导体激光器主要是基于光栅进行选模的,如分布式反馈激光器阵列和分布式布拉格反射类调谐激光器。然而光栅的制作需要高精度的刻蚀工艺,如电子束曝光,并且光栅的掩埋对外延质量要求比较高。由于成本较高,可调谐半导体激光器主要用于骨干网,并且逐步应用于城域网。因此,研究者一直在致力于研究制作简单、低成本以及控制简单的可调谐半导体激光器。近几十年,许多制作相对简单的新型的单片集成的调谐激光器被提出,但是其性能都还无法同基于光栅进行选模的可调谐激光器的性能相比拟。本论文提出了一种新型单片集成的大范围可调谐半导体激光器——多通道干涉激光器,并从激光器的理论设计、波长表征、实验验证以及性能改进等几个方面进行了相关研究工作。第二章首先介绍了多通道干涉激光器的工作原理。多通道干涉激光器是基于多个不同长度的臂干涉进行... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

波分复用系统示意图

EDFA 是在 1.55 μm 波段有源光纤的研究基础上发展而来工作带宽，覆盖光纤的 C 波段(1530 nm 至 1565 nm)，所以在有限的通过不断减小信道与信道之间的波长间隔来提高通信容量。目前密e wavelength division demultiplexing, DWDM）系统主要采用 50 G 个信道，下一代 DWDM 系统则采用 25 GHz 频率间隔的信道。在用固定波长的单模激光器——分布式反馈布拉格(Distributed feedb那么每一个信道都需要单独设计一个独立的 DFB 激光器，这样激本就非常高，库存管理也非常复杂。如果采用可调谐激光器来代替激光器，那么只需要设计一个通用的激光器就可以适用于所有通道器的实际成本比固定波长的单模 DFB 激光器成本高，但是可调谐能够极大地降低备用光源和库存管理的成本。例如，对于已经安装的 DWDM 系统，一个可调谐激光器就可以作为所有信道的备用光

华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文栅设计以及减少无源波导的传输损耗，实现了高于 54.5 dB 的边模抑制比，以及小于80 kHz 的线宽[21]。为了防止波导断裂，Finisar 报道的基于热调的窄线宽激光器都采用了热阻比较大的氧化硅柱子来支撑波导，如图 1-4（a）和（b）所示。


本文编号：2924736