基于时变功率谱的激光器调谐瞬时线宽测量方法研究

发布时间：2018-02-16 12:08

  本文关键词： 半导体激光器 瞬时线宽 时变功率谱 趋势局部均值分解　出处：《光谱学与光谱分析》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：半导体激光器的线宽通常采用激光外差测量技术,通过差拍信号的功率谱密度函数来确定,受傅里叶变换方法的限制,得到的均是在一定时间段内的静态平均线宽。为了获得半导体激光器在电流调谐过程中的瞬时线宽特性,提出了利用时变功率谱获知调谐瞬时线宽的相干和非相干测量方法,并分别进行了理论分析和实验验证。首先对半导体激光器输出光信号及差拍信号进行了时间-频率域下的数学描述,确定了时变功率谱与调谐瞬时线宽的关系;其次,针对差拍信号的趋向性特征,提出了趋势局部均值分解方法,并研究了利用分解出的乘积函数建立差拍信号及激光器输出光信号的时变功率谱的方法;最后利用非相干和相干测量法分别获得了分布反馈式半导体激光器在50~51及50~100mA锯齿波电流调谐过程中的瞬时线宽。
[Abstract]:The linewidth of semiconductor laser used in laser heterodyne measurement technology, through the power of beat signal to determine the spectral density function by Fu Liye transform method, the average width is static in a certain period of time. In order to obtain instantaneous linewidth of semiconductor laser in the current tuning process, the time-varying power spectrum obtained the instantaneous linewidth of tunable coherent and non coherent measurement method is proposed, and verified by theoretical analysis and experiment. The semiconductor laser output light signal and the beat signal of time - frequency domain mathematical description, the time-varying and instantaneous linewidth tuning power spectrum; secondly, according to the difference of characteristics trend of beat signal, puts forward the trend of local mean decomposition method, and studied the product function by using the decomposition of a beat signal and the laser output light signal The method of time-varying power spectrum is used. Finally, the instantaneous linewidth of distributed feedback semiconductor lasers in 50~51 and 50~100mA saw tooth current tuning is obtained by means of incoherent and coherent measurements.

【作者单位】： 华北理工大学信息工程学院;北华航天工业学院科学技术处;西安电子科技大学空间科学与技术学院;
【基金】：河北省自然科学基金项目(F2013209331) 河北省科技厅重点研发计划项目(15310100) 河北省教育厅重点项目(ZD2014089)资助
【分类号】：TN248.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 盛荣;夏普开发线宽0．24～0．70μm准分子曝光技术[J];半导体技术;1996年02期

2 黄振国;光学色散元件的主动线宽[J];激光;1978年Z1期

3 柴燕杰，张汉一，，周炳琨;强反馈外腔半导体激光器线宽特性研究[J];半导体学报;1995年12期

4 俞本立,钱景仁,杨瀛海,罗家童;窄线宽激光的零拍测量法[J];中国激光;2001年04期

5 江鹏飞,赵伟瑞,张静娟,谢福增;窄线宽的外腔半导体激光器[J];激光技术;2004年02期

6 张培林,赵朔嫣;脉冲染料激光腔的线宽和选择频率[J];清华大学学报(自然科学版);1982年01期

7 吕福云,刘玉洁,袁树忠,魏振兴,李加,张光寅;窄线宽可调谐半导体激光器[J];南开大学学报(自然科学版);1999年02期

8 胡君;梁凤超;熊木地;邹振书;杜温锡;陈世辉;;影响球面激光直写线宽均匀度的关键技术[J];光电工程;2006年03期

9 柴燕杰;吴群;张汉一;周炳琨;;窄线宽外腔半导体激光器[J];激光与红外;1988年10期

10 李林林;;外腔半导体激光器的场功率谱和线宽[J];半导体光电;1990年02期

相关会议论文 前6条

1 李烨;林弋戈;曹建平;方占军;臧二军;;窄线宽689nm外腔半导体激光系统[A];2009全国时间频率学术会议论文集[C];2009年

2 洗伊民;秦伟;吴泰琉;王力平;孙尧俊;邵倩芬;费伦;;橡胶材料的NMR微成像[A];第七届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1992年

3 张林波;许冠军;刘杰;高静;靖亮;董瑞芳;刘涛;张首刚;;用于锶光钟的698nm窄线宽激光研究进展[A];第四届中国卫星导航学术年会论文集-S4 原子钟技术与时频系统[C];2013年

4 冯红专;许会;;基于视频的线路板线宽测量[A];创新沈阳文集（A）[C];2009年

5 赵鹏;王艳花;张岩;;利用凹槽结构提高金属表面等离子光刻的分辨率[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

6 廖开宇;张智明;颜辉;朱诗亮;;亚自然线宽偏振纠缠光子对的产生[A];第十六届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2014年

相关重要报纸文章 前5条

1 安徽 方忠诚;用颜色控制AutoCAP的输出线宽[N];中国计算机报;2001年

2 特邀作者：方忠诚;线宽输出，颜色做主[N];电脑报;2004年

3 ;自动计算机辅助设计软件操作技巧(二)[N];中华建筑报;2008年

4 王本颜;如何解决印刷开槽及印后压线工艺问题(下)[N];中国包装报;2007年

5 记者 李黎 通讯员 徐国青;三个高科技项目将落户保税区[N];宁波日报;2008年

相关博士学位论文 前8条

1 粟荣涛;窄线宽纳秒脉冲光纤激光相干放大阵列[D];国防科学技术大学;2014年

2 杨昌盛;高性能大功率kHz线宽单频光纤激光器及其倍频应用研究[D];华南理工大学;2015年

3 马超群;光频标光纤远程精密传输关键技术的研究[D];华东师范大学;2015年

4 陶汝茂;高功率窄线宽近衍射极限光纤激光放大器热致模式不稳定研究[D];国防科学技术大学;2015年

5 孙殷宏;高功率窄线宽光纤激光器理论和实验研究[D];中国工程物理研究院;2016年

6 方苏;窄线宽激光和窄线宽光梳的研究[D];华东师范大学;2013年

7 梁宜勇;可变线宽的无掩膜光刻理论与技术研究[D];浙江大学;2005年

8 高峰;锶光钟的原子冷却及互组跃迁谱线测量[D];中国科学院研究生院（国家授时中心）;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈俊达;基于拉锥光纤分布瑞利散射的窄线宽光纤激光器实验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 尹传祥;紫外显微镜微纳线宽测量关键技术的研究[D];合肥工业大学;2015年

3 焦东东;通信波段窄线宽激光器研制及应用[D];中国科学院研究生院（国家授时中心）;2015年

4 张保刚;基于MgO:PPLN的窄线宽光参量振荡器特性研究[D];东南大学;2015年

5 孙波;外部光扰动下1550nm-VCSELs获取窄线宽光子微波的研究[D];西南大学;2016年

6 张强;纳米尺度下LER对线宽测量结果影响的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

7 马春媚;单频掺镱光纤激光振荡器及窄线宽纳秒光纤放大器研究[D];北京工业大学;2016年

8 王志新;计量型紫外显微镜位移溯源及线宽测量技术的研究[D];中国计量大学;2016年

9 潘登;用于相干检测的窄线宽光源线宽压缩机理及技术研究[D];华中科技大学;2013年

10 胡鹏飞;ULSI光刻图形线宽调制的优化研究[D];复旦大学;2012年

本文编号：1515482