基于光纖光柵的外腔半導(dǎo)體激光器的特性研究.pdf

1、光纖光柵激光器在光通信的各個領(lǐng)域中都起著關(guān)鍵性的作用，為將來實(shí)現(xiàn)易升級、可重構(gòu)的智能全光網(wǎng)絡(luò)提供了保障。本文圍繞光纖光柵半導(dǎo)體激光器的特性及其應(yīng)用，展開了深入而廣泛的研究工作，建立新的理論分析模型。概括全文，主要有以下幾個方面的成果： (1)光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器工作的不穩(wěn)定性主要是由外部腔長的變化和相位的不穩(wěn)定引起的。針對該激光器的不穩(wěn)定性，首次引入了遺傳算法重構(gòu)激光器的參數(shù)，從而減少外部反饋對該激光器穩(wěn)定性的影響。

2、 (2)詳細(xì)討論了光纖光柵半導(dǎo)體激光器的靜態(tài)和動態(tài)特性與激光器參數(shù)之間的關(guān)系。研究表明：強(qiáng)的光柵耦合可以改善激光器的輸出光的不穩(wěn)定性問題，并且能獲得良好的邊模抑制比。為防止邊模抑制比的惡化，提出了光纖光柵反射率的最低控制值，標(biāo)定了半導(dǎo)體內(nèi)部管芯的長度范圍，還發(fā)現(xiàn)最好選用光纖光柵端作為這類激光器的出光端面。這些結(jié)論都為設(shè)計(jì)單模光纖光柵激光器提供理論基礎(chǔ)。 (3)提出了一種將線性傳輸理論與等效腔理論相結(jié)合的混合模型理論，這是一

3、種專門用來分析多段式可調(diào)諧的外腔激光器的理論模型。這種理論模型能將有源區(qū)和無源區(qū)及其光柵視為一個完整的線性系統(tǒng)，從而考慮其內(nèi)部縱模的諧振、波長調(diào)諧、閾值特性、閾值之后的激射特性、波長調(diào)諧后的各個波長的邊模抑制比。 (4)討論了如何將vernier原理應(yīng)用在這類寬可調(diào)外腔激光器中。它利用內(nèi)部相位區(qū)折射率的改變來移動內(nèi)部的梳狀模式譜，可實(shí)現(xiàn)21個信道16.8nm的調(diào)諧，為目前相關(guān)報(bào)道文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)研究提供了可靠的理論基礎(chǔ)。