两段式DFB半导体激光器模式及双稳特性研究

摘要

本文基于两段式DFB半导体激光器中的载流子分布事实，假设在每一段内的载流子浓度都是均匀分布的。利用课题组的前期工作，将单段式DFB激光器的耦合波理论推广适用于两段式DFB激光器。在已得DFB激光器阈值激射条件下两段载流子浓度和激射波长所满足的隐含表达式的基础上，推导出了一种新的有关两段式DFB半导体激光器的模式区分方法，首次在理论上得到了两段式DFB激光器的模式区分表达式。　　在分析两段式DFB半导体激光器的稳态特性时，对于激光器内的光场分布，应用严格的耦合波理论来研究两段式DFB半导体激光器中光子在腔内的传输，以取代现有速率方程模型中使用的光子方程。利用边界条件和两段之间的连续条件，通过采用平均光子密度的方法，得到了DFB激光器中各段的光子密度表达式以及它们之间的对应关系。然后根据新的两段式DFB激光器的模式区分方法，分析了两段式DFB半导体激光器的双稳区工作特性。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1 DFB半导体激光器的起源与发展

1.2 DFB半导体激光器的结构特点

1.3 DFB半导体激光器的研究方法

1.4 DFB半导体激光器的应用前景

1.5本文的研究工作

第2章单段式DFB半导体激光器的模式特性研究

2.1单段式DFB半导体激光器的耦合波理论

2.2单段式DFB半导体激光器的模式特性研究

2.3小结

第3章两段式DFB半导体激光器的模式特性研究

3.1引言

3.2课题组前期工作

3.3两段式DFB半导体激光器的模式特性研究

3.3.1理论分析

3.3.2腔长等长条件下的数值分析

3.3.3腔长不等长条件下的数值分析

3.4小结

第4章两段式DFB半导体激光器的双稳特性研究

4.1引言

4.2电光耦合速率方程

4.3稳态速率方程分析

4.4数值分析

4.5两段腔长对双稳条件的影响

4.6小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文