光纤光栅外腔半导体激光器的输出特性研究

摘要

密集波分复用(DWDM)是光纤通信系统的发展趋势已成为一个事实，它对系统重要组成部分的发射光源有很高的要求，即要求发射波长准确、输出线宽窄等。光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)在很大程度上能够符合DWDM光纤通信系统的要求，因而近些年来成为该领域的一个研究热点。 本文建立了关于FGESL工作特性的理论模型。采用射线法，计及增益随波长的变化，导出了 FGESL 输出谱的表达式。利用该表达式，结合载流子速率方程，对 FGESL 输出谱的精细结构及部分输出特性进行了研究。研究结果表明：光纤光栅外腔将引起位于反射带宽附近波长处能量分布发生变化，在反射带宽内出现多峰结构，峰的数目与外腔长度有关；随着电流的增大，FGESL 的输出功率和边模抑制比总体呈现上升的趋势，上升过程中存在波动，波动的幅度和频率随着前端面反射的减小而减小。 另外，本文还研究了半导体激光器前端面反射率对FGESL 输出特性的影响。数值模拟结果表明：随着前端面反射率的减小，就越能体现光纤光栅外腔的作用，外腔模就越明显，相应的边模抑制比越大，边模抑制比随前端面反射率的变化趋势中出现了波动。 本文的研究结果对认识光纤光栅外腔半导体激光器的输出特性具有一定的意义。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1外腔半导体激光器概述

1.2半导体激光器及外腔半导体激光器的发展历史

1.3外腔半导体激光器的研究意义及国内外研究状况

1.4本文的研究内容和意义

参考文献

第二章光纤光栅外腔半导体激光器的基本理论

2.1引言

2.2半导体激光器的理论分析

2.3光纤光栅的特性分析

2.4光纤光栅外腔半导体激光器理论分析

参考文献

第三章光纤光栅外腔半导体激光器输出谱的射线法研究

3.1引言

3.2理论分析

3.3结果与讨论

3.4本章小结

参考文献

第四章前端面反射率对光纤光栅外腔半导体激光器输出特性的影响分析

4.1引言

4.2结果与讨论

4.3本章小结

参考文献

第五章结束语

攻读硕士期间学习情况

致谢