基于重构等效啁啾技术的注入锁定半导体激光器研究
发布时间：2021-04-17 07:52
进入信息时代以来,传统的以电子、电气为载体的通信技术越来越不能满足社会发展的需求。光纤通信技术的发现与发展引发了通信技术方面巨大的变革,作为光通信光源的半导体激光器也得到了长足的发展。随着通信系统向着更高传输速度、更大信息容量、更长距离传输的方向发展,对激光器的性能提出了越来越高的要求,其中包括调制带宽、非线性失真、传输性能以及线宽等种种因素。大量研究证明采用光注入锁定的方法可以极大程度上改善激光器的调制特性和线宽。本论文将对注入锁定半导体激光器进行介绍,对注入锁定方法对激光器调制特性,激光器线宽等性能的影响进行研究,具体内容如下:第一章介绍了半导体激光器的发展历程,并对注入锁定半导体激光器的发展现状和实现方式进行了简单的介绍。第二章中详细介绍了重构等效啁啾（REC）技术,以等效相移光栅为例介绍了 REC技术的实现原理以及利用REC技术制作复杂光栅结构的制作过程,REC技术是用于半导体激光器光栅结构设计与制作的一项关键技术,采用普通的全息曝光与传统的光刻技术相结合可以利用微米级的工艺来制作纳米级的复杂光栅结构,与传统的电子束刻写相比成本更低、精确度更高,在复杂光栅结构的设计与制作方面具...
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１半导体激光器Ｐ－Ｎ结发展过程??
由于普通的均幻光柵结构难以保证激光器的单模特性，因此我们常常??在激光器光栅结构的中心位置引入一个７Ｔ相移即Ａ／４相移以达到单模输出的要求??［２０］，?；ｒ相移光栅结构与普通均匀光栅结构的对比如图１－２所示。??３??
第一章绪论??得到了证实［２５］，并且在双异质结ＡｌＧａＡｓ激光器上进行了实验验证［２６］。１９８２??年时，Ｒｏｙ?Ｌａｎｇ教授首次设计出了如图１－３的注入锁定激光器模型［２７］，?Ｌａｎｇ在??研究中对折射率与注入信号强度之间的关联进行了考虑，发现这种关联性会造??成非对称的谐振曲线以及动态不稳定性，而这种不稳定性源自于注入信号之间??的互相调制。??激光器??？；主入光?、ｉ?．??？??Ｌｄ??＞??图１－３注入锁定半导体激光器模型丨２７ｊ??同在１９８２年Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等人采用将连续式（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｗａｖｅ，?ＣＷ）激光器??注入到直接频率调制（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｍｏｄｕｌａｔｅｄ，?ＦＭ）激光器的方法在弱注入锁定??状态下实现了光相位调制（ｐｈａｓｅ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，?ＰＭ）?［２８］。１９８４年Ｋｉｋｕｃｈｉ等人??利用如图１?－４的系统测试了注入锁定半导体激光器的幅度调制（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ??ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＡＭ）特性［２９］，发现在强注入锁定状态下只有幅度调制可以在稳??定单模状态下进行，而ＦＭ和ＰＭ分量都会被抑制。??放大器??光电转换器?？??频谱仪??Ｊ?ｉ??＼?ｒ??从激光器＿＜?ｙ—７乙—？单条系：??１／?／?局部震涑??王激光器一＞?熵离器?＾?激光器??图１－４注入锁定半导体激光器幅度调制实现与測试系统丨２９丨??１９８５年Ｍｏｇｅｎｓｅｎ［３０］和Ｈｅｎｒｙ［３１］的团队分别对波长在１．３?｜＿ｉｍ和１．５?ｐｍ波??段的注入锁定激光器的锁定范围和动态稳定性做了详细的研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modulated bandwidth enhancement in an amplified feedback laser[J]. 余力强,郭露,陆丹,吉晨,王皓,赵玲娟. Chinese Optics Letters. 2015(05)
[2]20kHz窄线宽光纤光栅外腔半导体激光器[J]. 潘碧玮,余力强,陆丹,李林森,张莉萌,李召松,苏辉,赵玲娟. 中国激光. 2015(05)
[3]半导体激光器在医疗领域的新应用与进展[J]. 李艳华,胡黎明. 光机电信息. 2010(07)
[4]半导体激光器的光学反馈干涉及传感应用[J]. 王鸣,聂守平,李达成. 中国激光. 2002(12)
[5]超高亮度InGaN单量子阱结构绿色LED[J]. 方志烈. 激光与红外. 1997(02)
[6]注入锁定半导体激光器频率失调的下限[J]. 李林林. 电子学报. 1995(05)
[7]注入锁定半导体激光器稳定范围的解析表示[J]. 李林林. 中国激光. 1994(08)
[8]注入锁定半导体激光器的噪声[J]. 李林林. 固体电子学研究与进展. 1989(03)
[9]注入锁定对半导体激光器线宽的影响[J]. 李林林. 激光与红外. 1988(10)
[10]注入锁定对半导体激光器调制特性的影响[J]. 李林林. 量子电子学. 1988(03)
本文编号：3143086
【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１半导体激光器Ｐ－Ｎ结发展过程??
由于普通的均幻光柵结构难以保证激光器的单模特性，因此我们常常??在激光器光栅结构的中心位置引入一个７Ｔ相移即Ａ／４相移以达到单模输出的要求??［２０］，?；ｒ相移光栅结构与普通均匀光栅结构的对比如图１－２所示。??３??
第一章绪论??得到了证实［２５］，并且在双异质结ＡｌＧａＡｓ激光器上进行了实验验证［２６］。１９８２??年时，Ｒｏｙ?Ｌａｎｇ教授首次设计出了如图１－３的注入锁定激光器模型［２７］，?Ｌａｎｇ在??研究中对折射率与注入信号强度之间的关联进行了考虑，发现这种关联性会造??成非对称的谐振曲线以及动态不稳定性，而这种不稳定性源自于注入信号之间??的互相调制。??激光器??？；主入光?、ｉ?．??？??Ｌｄ??＞??图１－３注入锁定半导体激光器模型丨２７ｊ??同在１９８２年Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等人采用将连续式（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?ｗａｖｅ，?ＣＷ）激光器??注入到直接频率调制（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｍｏｄｕｌａｔｅｄ，?ＦＭ）激光器的方法在弱注入锁定??状态下实现了光相位调制（ｐｈａｓｅ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，?ＰＭ）?［２８］。１９８４年Ｋｉｋｕｃｈｉ等人??利用如图１?－４的系统测试了注入锁定半导体激光器的幅度调制（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ??ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＡＭ）特性［２９］，发现在强注入锁定状态下只有幅度调制可以在稳??定单模状态下进行，而ＦＭ和ＰＭ分量都会被抑制。??放大器??光电转换器?？??频谱仪??Ｊ?ｉ??＼?ｒ??从激光器＿＜?ｙ—７乙—？单条系：??１／?／?局部震涑??王激光器一＞?熵离器?＾?激光器??图１－４注入锁定半导体激光器幅度调制实现与測试系统丨２９丨??１９８５年Ｍｏｇｅｎｓｅｎ［３０］和Ｈｅｎｒｙ［３１］的团队分别对波长在１．３?｜＿ｉｍ和１．５?ｐｍ波??段的注入锁定激光器的锁定范围和动态稳定性做了详细的研究
【参考文献】：
期刊论文
[1]Modulated bandwidth enhancement in an amplified feedback laser[J]. 余力强,郭露,陆丹,吉晨,王皓,赵玲娟. Chinese Optics Letters. 2015(05)
[2]20kHz窄线宽光纤光栅外腔半导体激光器[J]. 潘碧玮,余力强,陆丹,李林森,张莉萌,李召松,苏辉,赵玲娟. 中国激光. 2015(05)
[3]半导体激光器在医疗领域的新应用与进展[J]. 李艳华,胡黎明. 光机电信息. 2010(07)
[4]半导体激光器的光学反馈干涉及传感应用[J]. 王鸣,聂守平,李达成. 中国激光. 2002(12)
[5]超高亮度InGaN单量子阱结构绿色LED[J]. 方志烈. 激光与红外. 1997(02)
[6]注入锁定半导体激光器频率失调的下限[J]. 李林林. 电子学报. 1995(05)
[7]注入锁定半导体激光器稳定范围的解析表示[J]. 李林林. 中国激光. 1994(08)
[8]注入锁定半导体激光器的噪声[J]. 李林林. 固体电子学研究与进展. 1989(03)
[9]注入锁定对半导体激光器线宽的影响[J]. 李林林. 激光与红外. 1988(10)
[10]注入锁定对半导体激光器调制特性的影响[J]. 李林林. 量子电子学. 1988(03)
本文编号：3143086
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