光栅外腔可调谐半导体激光器的外腔反馈特性研究

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随着科技的不断进步,可调谐半导体激光器受到越来越多的关注和研究。在光通信网络中,可调谐半导体激光器可提高整个网络的灵活性和运行效率。另外,可调谐半导体激光器还是原子物理、测量、军事等诸多领域的关键器件。在众多类型的可调谐半导体激光器中,外腔可调谐半导体激光器具有可调谐范围宽、光谱纯度高、系统稳定等一系列优点,已成为研究的热点器件之一。本论文针对光栅外腔可调谐半导体激光器的外腔反馈部分进行了模拟分析以及实验研究,具体工作如下:
　　(1)本论文首先阐述了半导体激光器的基本工作原理并讨论了不同类型的可调谐半导体激光器的特点并讨论了外腔可调谐半导体激光器的选模和波长调谐原理。
　　(2)在相关理论的基础上,利用光学软件Zemax建立了外腔可调谐半导体激光器中Litrrow式结构和Littman-Metcalf式结构的光学外腔反馈模型,并利用Zemax的优化功能对Litrrow式结构和Littman-Metcalf式结构的外腔准直镜进行优化,得到了较高的外腔反馈耦合效率。
　　(3)获得了外腔各个位置的光斑形状,并分析了外腔反馈中透镜以及光栅对系统的影响。利用Zemax的宏命令,得到了外腔反馈系统的波长-耦合效率的反馈曲线,在此基础上模拟了激光器调谐,获得了调谐时的外腔系统的反馈曲线。
　　(4)在Litrrow式和Littman-Metcalf式的模拟基础上,提出了一种利用旋转透镜调谐的外腔半导体激光器,利用Zemax得到了此种外腔可调谐半导体激光器透镜旋转调谐时的反馈曲线。基于模拟研究,设计了旋转透镜调谐的外腔半导体激光器的实验方案并搭建了实验系统,验证了所提出的设想。

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作者
张文甲;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科光电信息工程
授予学位硕士
导师姓名余永林;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类半导体激光器;激光器设计;
关键词
光栅外腔可调谐半导体激光器; 外腔反馈特性; 模拟分析; 光学软件Zemax;

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