基于高线性激光器阵列芯片的增益耦合型栅结构优化

发布时间：2023-05-13 14:48

　　本文主要围绕应用于ROF光载无线通信系统里的高线性激光器阵列芯片结构进行了深入研究。本文通过对高线性大功率激光器中光栅结构对其腔内电场强度和增益耦合系数的分布原理进行深入研究分析,并使用多相移光栅(multi phase shifted,MPS)、节距调节光栅(corrugation pitch modulated,CPM)、分布耦合系数光栅(distributed coupling coefficient,DCC)等对高线性大功率激光器中的光栅结构进行仿真优化,并通过测试验证提高了激光器阵列芯片的边模抑制比和线性指标。本文的创新点和工作分为如下几个部分:(一)设计优化了增益耦合型光栅结构:通过利用多相移、节距调节、分布耦合系数相结合,实现对光栅结构的优化,使电场强度在激光器腔内的横向分布非常均匀,同时增益耦合系数在激光器腔内的纵向分布非常均匀,极大地提高了激光器的边模抑制比,很好的实现了激光器阵列的单模特性。增益耦合型光栅应用于四通道激光器阵列,实验测试结果证明:阈值电流降低至11mA,输出功率高于lOdBm,边模抑制比达到41dB。(二)本设计采用AlGaInAs应变多量子阱材料,...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高线性大功率激光器的国内外研究现状
        1.2.2 高线性大功率激光器中光栅结构的研究现状
    1.3 本文研究内容及目的
    1.4 论文结构安排
    1.5 本章小结
第二章 高线性大功率激光器中光栅结构原理
    2.1 高线性大功率激光器概述
        2.1.1 半导体激光器简述
        2.1.2 高线性大功率激光器的原理分析
        2.1.3 高线性大功率激光器的空间烧孔效应
    2.2 增益耦合光栅结构的激光器
    2.3 高线性大功率激光器中增益耦合系数
        2.3.1 高线性大功率激光器耦合系数的结构定义
        2.3.2 波纹形状对耦合系数的影响
    2.4 复杂光栅结构的高线性大功率激光器分析
        2.4.1 多相移光栅高线性大功率激光器
        2.4.2 节距调节光栅高线性大功率激光器
        2.4.3 取样光栅高线性大功率激光器
        2.4.4 重构等效啁啾技术的高线性大功率激光器
        2.4.5 分布耦合系数光栅高线性大功率激光器
    2.5 本章小结
第三章 高线性大功率激光器中增益耦合型光栅结构的优化
    3.1 理论分析
    3.2 仿真和实验及分析
        3.2.1 增益耦合光栅优化的仿真、测试分析
        3.2.2 制作光栅结构的装置及步骤
    3.3 高线性大功率激光器中光栅的制作技术
        3.3.1 全息曝光技术制作光栅
        3.3.2 光学曝光技术制作光栅
        3.3.3 电子束曝光技术制作光栅
    3.4 本章小结
第四章 高线性大功率激光器阵列的研究
    4.1 高线性大功率的实现
        4.1.1 AlGaInAs应变多量子阱材料仿真
        4.1.2 结果分析
    4.2 硅基微波光子芯片集成
        4.2.1 微波光子芯片技术
        4.2.2 硅基微波光子芯片集成技术
        4.2.3 硅基微波光子芯片集成的关键技术
    4.3 硅基微波光子芯片发展趋势
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要研究工作总结
    5.2 对于未来工作的展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3816035