半导体激光器的线宽理论与实验

本文采用气压-波长扫描F-P干涉法测量了国产半导体激光器的输出线宽。测量结果表明:质子轰击条形AlGaAs/GaAs(DH)注入激光器线宽典型值为3.2 GHz·mW~(-1)。该结果与 C.H.Henry的半导体激光器的线宽理论相差27倍。为解释这误差,本文从半导体激光器的噪声理论和激光器谐振腔理论出发,具体分析了条形半导体激光器谐振腔波导结构,讨论了半导体激光器线宽的结构增宽,修正了C.H.Henry的线宽理论公式。经过修正的线宽理论公式具有更普遍意义,并与实验结果取得了基本一致。     

窄线宽半导体激光器

<正> 日立制作所中央研究所开发了下一代相干光通信用窄谱宽半导体激光器。谱线宽为3.6kHz,采用这种半导体激光器可实现具有最高接收灵敏度的相位调制、零差检波方式。器件的结构是内部有衍射栅的分布反馈型,为了实现窄谱线,采用了周期调制型衍射栅和应变多量子阱有源层。     

高稳频窄线宽半导体激光器

在相干光通信和空间光通信领域,激光器的线宽和频率稳定性对于保证通信质量起到至关重要的影响,因此需要采取相应的措施来压窄线宽并保证频率稳定。从芯片工艺入手,介绍了当前几种典型芯片的结构、性能特点以及其所能达到的线宽和稳频水平。针对高稳频窄线宽的要求,从主动稳频和被动稳频两种途径介绍稳频技术。为进一步提高稳频效果,介绍了当前较流行的激光器驱动电路的组成,以及温控电路的结构和相应的算法处理。     

电反馈半导体激光器的线宽

本文用量子力学的方法研究了电反馈半导体激光器(LD)的线宽,指出使用电反馈技术可以极大地压缩LD的线宽。     

耦合腔半导体激光器的线宽

本文用经典的方法得到了耦合腔半导体激光器的线宽公式。     

外腔半导体激光器的线宽

本文用量子力学的方法求得了外腔半导体激光器(LD)的线宽,给出了抑制LD线宽的最佳反馈条件。     

半导体激光器波导结构对线宽影响的理论修正

从质子轰击条形半导体激光器线宽的实验测量，发现半导体激光器线宽与谐振腔结构有关。通过对Ｃ．Ｈ．Ｈｅｎｒｙ给出的半导体激光器线宽的理论公式进行分析，认为半导体激光器腔结构不同会引起激光器线宽的不同，并从理论上分析与推导了波导结构对激光器线宽的影响，定义了结构线宽△ｖｓ１／２概念及其表达式。修正了的线宽理论公式具有更广泛的适用范围。     

窄线宽蓝光半导体激光器研究

由于有色金属对蓝光激光光源具有良好的吸收效率,因此蓝光半导体激光器逐步成为研究热点。针对激光加工纯铜、纯金、高强铝等高反射金属材料的市场需求,采用体布拉格光栅作为外腔反馈元件,压窄激光线宽,稳定激光波长,并基于空间合束技术将6片单管蓝光激光芯片聚焦耦合进芯径为105μm、数值孔径为0.22的光纤中,研制出窄线宽蓝光半导体激光光纤耦合模块。当工作电流为3 A时,该激光模块的输出功率为26.32 W,稳定输出波长为444.29 nm,光谱线宽被压至0.18 nm。     

窄线宽外腔半导体激光器

采用紧凑的新外腔结构,成功地把半导体激光器的线宽压窄到50kHz以下。     

窄线宽的外腔半导体激光器

介绍了使用闪耀光栅作为光反馈元件,与原始线宽大于1200GHz的半导体激光器构成的Littrow型外腔半导体激光器,极大地改善了激光器的性能。实验得到了功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1.2MHz的激光输出,压窄线宽比为106,并针对Littrow型外腔结构提出了简洁、紧凑的复合型外腔方式。     

半导体激光器线宽展宽因数的测量

光反馈自混合干涉技术是一种新出现的有别于传统双光束干涉的测试技术.文章基于此技术对半导体激光器进行线宽展宽因数的测量,以激光器HL7851G为对象进行了大量的实验,实验结果与线宽测量法基本一致,相对误差只有3.22%.相比线宽测量法,光反馈自混合法具有成本低、精度高的优点,是一种更加简洁有效的测量方法.     

高速窄线宽外腔半导体激光器

研制了以反射率约为50％的光纤光栅为外反馈的高速窄线宽半导体激光器。所得器件光谱半宽小于0.1nm,波长1053±4nm,出纤功率高于0.5 mW,调制带宽达3GHz。     

半导体环形腔激光器输出特性理论与实验

首先导出了光纤环形腔半导体激光器中光子数密度的解析表达式后,分别从理论和实验上研究了阈值电流、输出功率和光纤耦合比之间的依赖关系。结果表明,阈值电流与光纤耦合比的对数满足线性关系;同时,在特定的偏置电流下,存在一个最佳的光纤耦合比使输出功率为最大。这将对于环形腔半导体激光器的理论研究和优化器件结构有所裨益。     

半导体激光器线宽展宽因数的估计方法

描述了一种利用光反馈自混合效应估计半导体激光器的线宽展宽因数α和光反馈水平因子C的方法,该方法采用一个弱光反馈机制下的自混合效应模型去最佳拟合所观测的自混合信号数据,拟合算法基于非线性最小二乘法。针对不同的情况,做了大量计算机仿真。给出了仿真结果,结果表明该算法参数估计精度较高,不受参数初值选取的影响,且抗噪性能较好。     

RIO公司发布低成本窄线宽半导体激光器

近日．RIO公司发布最新一款低成本窄线宽半导体激光器模块（Orion）。该款激光器模块较之于此前的产品．功率和调谐速度得到了很大的提高,单个激光器输出功率可达20—30mW。加上特殊设计的放大模块后,功率可达5W甚至更高;另外,快速波长调谐速度可达100KHz,这对于传感应用是至关重要的。     

千赫兹量级窄线宽半导体激光器研究进展

窄线宽半导体激光器由于其高单色性、低频率噪声、高可调谐性等优点,广泛应用于高速相干光通信、分布式传感、激光雷达等领域.随着高品质因子(Q)光学谐振腔、硅光异构集成芯片等技术的发展,窄线宽半导体激光器近十年经历了革命式发展,线宽压缩至千赫兹(kHz)量级,甚至到亚千赫兹量级.文章阐述了千赫兹量级窄线宽半导体激光器的最新进展,针对不同压缩线宽机制的窄线宽激光器进行了分类介绍,深入讨论了优化耦合系数、减少外腔损耗等对窄线宽激光器性能的影响,并针对未来应用需求展望了千赫兹量级窄线宽激光器在进一步压缩线宽、提升输出光功率方面的发展方向.     

窄线宽半导体激光器的驱动和温控设计

窄线宽半导体激光器日益广泛的应用对其驱动和温控电路提出了更高的要求。为获得窄线宽、稳定功率并实时可调的激光输出,利用ATLWS200MA103驱动模块和TECA1系列温控模块搭建半导体激光器的驱动和温控电路,对激光器输出的各项性能指标进行测试,验证了在该驱动下,激光器线宽可达到5kHz,光功率稳定性达到0.1%。并利用波导谐振腔进行扫频实验,得出驱动电流变化量与激光器中心频率变化量之间的关系表达式。     

基于电反馈方法的窄线宽半导体激光器

窄线宽半导体激光器广泛应用于雷达和传感等领域,因此窄线宽激光器的研究具有十分重要的意义。设计采用了电反馈的结构,从激光器发射出来的光经过一个专门设计的频率鉴别器,来稳定激光器的中心波长。光电探测器将频率鉴别器发射出来的光转化成电流,与激光器内部探测器的电信号比较,比较之后的差值反馈到激光器将激光器的线宽锁定在环路带宽范围内;从而将激光器线宽由原始的0.5nm降低到0.08nm。     

电负反馈压缩半导体激光器线宽方法的研究

本文详细地讨论了电负反馈压缩半导体激光器线党方法中几个因素,如反馈环路增益、反馈环路特性、探测器噪声、激光器本征IM噪声等对压缩线宽的影响,推导出受这些因素所限的激光器可压至的最小线宽表达式,并据此提出了减小这些因素影响的一种电负反馈压缩线宽的方案.     

窄线宽单宽面源大功率半导体激光器

半导体抽运碱金属蒸气激光器(DPAL)在高能激光领域获得了快速发展,但碱金属原子吸收谱宽很窄,即使充入1.01×105 Pa的缓冲气体如氦气或乙烷,其碰撞加宽也只有0.02-0.04 nm,而市售大功率半导体激光器输出谱宽为2-4 nm,难以实现有效抽运.采用Littman外腔结构压窄20 W单宽面源大功率半导体激光器...