导读:本文包含了光纤光栅外腔半导体激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,半导体,光栅,光纤,反射率,端面,布拉格。
光纤光栅外腔半导体激光器论文文献综述
孙广伟,魏芳,张丽,陈迪俊,张茜[1]（2018）在《基于保偏光纤光栅的低噪声外腔半导体激光器》一文中研究指出研制了1550nm波段的窄线宽、低噪声混合集成外腔半导体激光器,将保偏光纤布拉格光栅(FBG)作为反馈元件与半导体增益芯片进行耦合,并利用FBG斜边处的大群时延特性将半导体激光器的线宽压窄。所得到的蝶形封装激光器原型器件实现了稳定的单纵模、单偏振激光的保偏输出,在1kHz处积分线宽为15.9kHz的输出功率≥30mW,洛伦兹线宽为4.85kHz,本征线宽为4.06kHz,相对强度噪声≤-155dB·Hz~(-1)@1 MHz,偏振消光比>25dB,无跳模电流调谐范围≥8 GHz,无跳模温度调谐范围≥14 GHz,6h功率稳定度为1.7%,频率漂移量<50 MHz。(本文来源于《中国激光》期刊2018年06期）
高源[2]（2016）在《光纤光栅外腔半导体激光器频率调谐技术研究》一文中研究指出在分析了光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)基本特性的基础上,调研了适用于该类型激光器的频率调谐方法,包括温度调谐法和应力调谐法,选取轴向应力调谐法改变光纤光栅的布拉格中心波长,进而实现频率调谐。利用压电陶瓷(PZT)来对光纤光栅施加轴向应力,通过调整PZT驱动电压值的大小来控制光纤光栅布拉格中心波长的变化量。实验结果表明,对于波长1550 nm的光纤光栅激光器,当PZT的驱动电压增加到126 V时,可实现0.8 nm,即100 GHz的调谐范围以及每周期2 ms的调谐速度。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年10期）
郭天华,汪岳峰,于广礼[3]（2016）在《光纤光栅反射率分布对外腔半导体激光器的影响》一文中研究指出在叁腔镜近似的条件下,利用等效腔模型,完成了光纤光栅外腔半导体激光器(FBGECL)的理论建模。利用光纤布拉格光栅相关理论,对FBG-ECL模型进行了修正,着重考虑了光纤布拉格光栅的反射率分布、中心波长偏移以及边模抑制比对FBG-ECL性能的影响。对FBG-ECL的等效反射率、阈值增益和线宽特性进行了数值分析。结果表明,在考虑光纤布拉格光栅中心波长与设计波长偏移量、光栅反射率分布以及边模抑制比后,等效腔理论模型更加符合实际情况,可以更为准确地分析实际情况中FBG-ECL的相关特性,对设计应用于FBG-ECL的光纤光栅有一定的指导意义。(本文来源于《光学仪器》期刊2016年04期）
江璐芸[4]（2016）在《光纤光栅外腔半导体激光器制备及性能改善》一文中研究指出随着信息技术的发展,光纤通信系统已经得到广泛应用,高速相干光通信系统将是下一步目标。光纤光栅外腔半导体激光器由于其输出激光的线宽窄、波长可调谐、频率稳定性好等诸多优点,使其成为高速相干光通信系统的理想光源,此外,还在光谱分析、相干检测、医学诊断等多个领域有广阔的应用前景。本文主要研究对象为光纤光栅外腔半导体激光器,首先对半导体激光器的背景及发展进行介绍。然后对外腔激光器的两大主要部分——半导体激光器和光纤光栅的工作原理、性能参数及制备方法进行全面的介绍和分析。再利用外腔激光器的速率方程、等效腔光反馈理论进行推导研究,得到外腔等效反射率,对外腔激光器的线宽及噪声特性进行分析。最后,通过半导体激光器芯片的设计制备,光纤光栅的设计选择,最终得到蝶形封装的外腔激光器,在25-250mA的驱动电流下,可以得到稳定的单模激光输出,输出功率可达l0mW,边模抑制比大于40dB,线宽小于l00kHz。设计搭建可调节外加光反馈系统,给激光器加上不同强度的外部反馈光,利用延时自外差系统观测其线宽变化。由测试结果可以发现,外部反馈光控制在一定阈值内,可以在不影响激光器相对强度噪声的前提下,有效压窄激光器的线宽。针对温度对光纤光栅外腔半导体激光器输出波长的影响,对不同工作温度下的激光器也进行了外加光反馈实验,同样有明显的线宽压窄。故此系统可以作为改善已封装外腔激光器的线宽特性的一个有效手段。(本文来源于《福建师范大学》期刊2016-06-01）
江璐芸,王凌华,林中晞,薛正群,苏辉[5]（2016）在《光反馈对光纤光栅外腔半导体激光器特性的影响》一文中研究指出主要研究了外加光反馈对光纤布拉格光栅外腔半导体窄线宽激光器特性的影响。在研究温度对光纤光栅外腔半导体激光器激射波长影响的基础上,设计了强度可调的外加光反馈系统,并利用延时自外差法测试外腔半导体激光器的线宽,从实验上分析了不同强度的外加光反馈对外腔半导体激光器线宽和噪声的影响。实验结果表明,在外加光反馈强度逐渐增强的过程中,激光器线宽逐渐变窄。当反馈比为-22dB时,激光器线宽被压窄至原始线宽的15%。与此同时,在相同的反馈变化下,激光器的相对强度噪声开始无明显变化,直到反馈比达到-27dB。再继续增大反馈强度,相对强度噪声显着增大,激光器内部发生相干崩塌。(本文来源于《中国激光》期刊2016年07期）
刘大鹏,陈超,秦莉,张星,陈泳屹[6]（2016）在《光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究》一文中研究指出通过构建外腔半导体激光器的等效腔模型,并在修正的肖洛-汤斯线宽公式中引入外腔压窄因子,系统模拟了光纤光栅外腔半导体激光器的电流阈值特性和线宽特性。以等效腔模型为基础,综合考虑外腔压窄因子,利用修正后的肖恩-汤斯公式,使用Matlab对外腔激光器的阈值和线宽特性进行了系统的模拟。模拟结果表明:通过增加外腔反射率,可有效增加光子寿命并降低阈值载流子浓度,进而获得较低的阈值电流,对于0.81的外腔等效反射率,阈值电流低至3.83mA;通过增加外腔反射率、耦合效率和外腔长度,可显着压窄线宽至千赫兹量级;此外,合理限制增益芯片尺寸也会压窄线宽。激光器工作电流为60mA时,当外腔光栅反射率由0.1提高至0.9可使阈值电流由9.04mA降低至4.01mA,线宽由95.27kHz降低至1.34kHz;当外腔长度由2cm增加至6cm时,激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz。(本文来源于《半导体光电》期刊2016年02期）
刘大鹏[7]（2015）在《基于光纤光栅的外腔窄线宽半导体激光器》一文中研究指出光通信、光探测等领域的发展需要其核心元件—激光器拥有窄的线宽。现有窄线宽激光器如固体激光器等价格较为昂贵。而外腔激光器正是以其低廉的价格和优越的性能受到了人们的广泛关注。针对通信、探测、传感领域对线宽<10kHz半导体激光器的需求,本论文对基于光纤光栅的外腔半导体激光器进行了研究,包括光纤光栅外腔半导体激光器的结构优化、半导体激光增益芯片的研制、半导体激光增益芯片与光纤光栅的高效耦合以及光纤光栅外腔半导体激光器的性能分析等。在理论研究部分,本文创新性地将动态理论和静态理论结合,利用MATLAB,以等效腔模型和利用修正后的速率方程对外腔半导体激光器的静态特性—阈值和动态特性—线宽进行了模拟分析。模拟结果表明:该模型中激光器工作在60mA时,外腔光栅反射率由0.1提高至0.9时,阈值电流从9.04mA降低至4.01mA,线宽由95.27kHz降低至1.34kHz;外腔长度由2cm增加至6cm时,激光器线宽由3.20kHz降低至0.36kHz;增益芯片长度由600μm降低至200μm时,激光器线宽由1.69kHz降低至1.22kHz。也就是说,外腔反馈的增强可以使激光器阈值和激线宽减小。外腔长度的增加可以在一定范围内有效压窄激光器线宽。增益芯片尺寸的减小也能对线宽压窄做出贡献。在实验部分,器件制作可分为叁步,首先为1550nm波段的InP增益芯片的制作,然后为光纤外腔与波导外腔,经筛选后最终进行耦合封装。其难点在于要保证激光器的单模操作、保证足够大的耦合效率和稳定的工作条件。为保证单模操作,我们制备了性能优良的外腔反馈光栅(反射峰宽约50pm)。为保证足够的耦合效率,我们采用了透镜进行光束整形。为保证稳定的工作条件,我们使用了高精度的电流源和温度控制器TEC。最终经测量,该激光器的阈值电流约为12.37mA,最低线宽100.281Hz,国际上William等人制作的类似结构的外腔激光器线宽为1kHz。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2015-10-01）
潘碧玮,余力强,陆丹,李林森,张莉萌[8]（2015）在《20kHz窄线宽光纤光栅外腔半导体激光器》一文中研究指出采用多量子阱掩埋条形(BRS)增益芯片和拉锥光纤布拉格光栅(FBG),制作了1.5μm波段FBG外腔式窄线宽半导体激光器。封装后器件实现了全电流范围内稳定单模窄线宽激光输出。30~250 m A驱动电流下线宽小于15.48 k Hz,实测最小线宽为6.42 k Hz,频率稳定度为7.2×10-8/s,边模抑制比大于40 d B,最大出纤功率大于10 m W。这种集成窄线宽激光器性能优异,且制作成本低,工艺简单,适于批量生产,可应用于400 Gb/s相干通信系统的发射源与接收机本振源。(本文来源于《中国激光》期刊2015年05期）
陈福川,石英亮[9]（2015）在《光纤端面反射率对光纤光栅外腔半导体激光器的输出影响》一文中研究指出为了实现光纤光栅外腔半导体激光器良好的单纵模输出,通过加入空气间隙区改进了基于射线法的光纤光栅外腔半导体激光器理论模型,并结合稳态速率方程研究了小注入情况下,光纤端面反射率对激光器输出特性的影响。仿真结果表明,在光纤端面反射率与光栅反射率可比拟的情况下,减小光纤端面反射率,可增大主模与其他波长模式的损耗差异,加强光纤光栅的选模作用,更好的实现单纵模输出,但同时也会增大激光器的阈值电流。(本文来源于《激光杂志》期刊2015年03期）
杜向硕[10]（2013）在《974nm半导体激光器光纤光栅外腔锁模特性研究》一文中研究指出光纤光栅外腔半导体激光器具有输出单纵模、线宽比较窄、温度稳定性高等优点，随着信息技术的发展，光纤光栅外腔半导体激光器以其独特的优点得到了广泛的应用。因此研究光纤光栅外腔半导体激光器锁模特性成为了热点问题。文章首先介绍了外腔半导体激光器的组成及其国内外发展现状，详细的论述了以光纤光栅作为外腔的优点及其意义，简单介绍了国内外目前的研究方向。本文介绍了光纤光栅的理论模型，通过耦合模理论推导出了光纤光栅反射率的表达公式，并且通过理论计算说明了光纤光栅的选模原理，通过传输矩阵理论推导出了双光栅的理论模型；详细论述了光纤光栅作为外腔的选模原理；利用等效腔模型，推导出了等效反射率的计算公式，论述了光纤光栅作为外腔引起的阈值变化；通过多模速率方程详细的分析了光纤光栅半导体激光器的特性。通过实验详细的研究了前端面反射率、光纤光栅反射率、楔形耦合光纤端面反射率的大小对锁模特性的影响；论述了耦合效率和温度的变化对锁模特性的影响。结果表明：前端面反射率和楔形耦合光纤端面反射率的大小是能否锁模的关键因素，随着前端面反射率和楔形耦合光纤端面反射率的减小，输出光谱呈现单峰结构，边模抑制比>30dB，能够实现锁模，并且两者的数值越小，边模抑制比越大，锁模效果越好，这是因为两者的反射率越低，外腔模的作用越大，内腔模被抑制住。光纤光栅存在一个最佳的反射率，随着光纤光栅反射率的增加，边模抑制比逐渐增大，但是当其增大到一定程度边模抑制比减小，这是因为随着光纤光栅反射率的增加，将造成透射率的减小，输出功率下降，因此边模抑制比减小。耦合效率越大，等效反射率越大，阈值电流减小，同时输出功率增加，边模抑制比增加，提高耦合效率可以有效的增加输出功率。最终通过优化各个参数，可以是输出光波为单纵模，波长范围在974±0.1nm范围内，线宽<0.6nm，边模抑制比>45dB，在注入电流为100mA时，输出功率可以达到50mW以上。(本文来源于《河北工业大学》期刊2013-12-01）
光纤光栅外腔半导体激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在分析了光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)基本特性的基础上,调研了适用于该类型激光器的频率调谐方法,包括温度调谐法和应力调谐法,选取轴向应力调谐法改变光纤光栅的布拉格中心波长,进而实现频率调谐。利用压电陶瓷(PZT)来对光纤光栅施加轴向应力,通过调整PZT驱动电压值的大小来控制光纤光栅布拉格中心波长的变化量。实验结果表明,对于波长1550 nm的光纤光栅激光器,当PZT的驱动电压增加到126 V时,可实现0.8 nm,即100 GHz的调谐范围以及每周期2 ms的调谐速度。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光纤光栅外腔半导体激光器论文参考文献
[1].孙广伟,魏芳,张丽,陈迪俊,张茜.基于保偏光纤光栅的低噪声外腔半导体激光器[J].中国激光.2018
[2].高源.光纤光栅外腔半导体激光器频率调谐技术研究[J].激光与红外.2016
[3].郭天华,汪岳峰,于广礼.光纤光栅反射率分布对外腔半导体激光器的影响[J].光学仪器.2016
[4].江璐芸.光纤光栅外腔半导体激光器制备及性能改善[D].福建师范大学.2016
[5].江璐芸,王凌华,林中晞,薛正群,苏辉.光反馈对光纤光栅外腔半导体激光器特性的影响[J].中国激光.2016
[6].刘大鹏,陈超,秦莉,张星,陈泳屹.光纤光栅外腔半导体激光器的线宽特性研究[J].半导体光电.2016
[7].刘大鹏.基于光纤光栅的外腔窄线宽半导体激光器[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2015
[8].潘碧玮,余力强,陆丹,李林森,张莉萌.20kHz窄线宽光纤光栅外腔半导体激光器[J].中国激光.2015
[9].陈福川,石英亮.光纤端面反射率对光纤光栅外腔半导体激光器的输出影响[J].激光杂志.2015
[10].杜向硕.974nm半导体激光器光纤光栅外腔锁模特性研究[D].河北工业大学.2013
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