外腔半导体激光器在高低温下的机械形变与功率变化

摘要

外腔激光器具有窄线宽、低功耗的特征,主要用于相干光通信,实际应用中外腔激光器的输出光功率会在环境温度为高温或者低温时出现下降现象.通过使用有限元商用软件Ansys分析,发现高低温下机械结构会有微小的挠度变化,相较于常温,高低温下最大的挠度角度为0.04°.外腔激光器的腔长较长,结合光路仿真软件Zemax研究发现,微小的挠度变化会引起较大的光路变化,影响耦合效率,进而导致输出光功率降低.通过实验量测证实了光路变化,并基于挠度变化引起功率降低的理论,从设计角度提出了通过缩短腔长、加厚基座的方式来减小输出光功率随环境温度的变化.提出的模型与思路可以为类似产品的功率温度相关性分析提供量化分析思路.