1 大连理工大学物理学院, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学光电工程与仪器科学学院, 辽宁 大连 116024
调制光栅Y分支(MG-Y)可调谐半导体激光器能够实现宽波长范围的快速调谐,有望成为光纤传感应用中最有发展前景的光源之一。为了满足光纤传感应用中对于精细波长准连续调谐的需求,提出了一种基于样条插值的MG-Y型激光器的自动化测试技术。该方案充分利用了MG-Y激光器的调谐特性,通过左、右光栅反射区电流的粗扫描获取覆盖40 nm范围的平滑的调谐路径。将每一条路径内的左右光栅反射区电流组合对应的线性调谐段进行去重拼接后,可实现目标波长的快速插值检索。通过对半导体光放大器的电流和相位区电流的双重校准,实现了激光器在不同输出波长下的平坦功率。利用该技术构建了覆盖1527~1567 nm、波长间隔为8 pm的波长-电流查找表。该查找表的电流调谐路径平滑,功率波动小于0.2 dBm,可用于需要进行快速光谱采集的光纤传感应用中。
激光器 可调谐半导体激光器 光纤传感 自动化测试 中国激光
2020, 47(12): 1206004
1 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 北京工业大学光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
微机电系统（MEMS） 垂直腔面发射激光器（VCSELs）是一种特殊光源，具有低功耗、高调制速率、宽波长调谐范围、易耦合等优点，被广泛应用于激光通信领域。为提升激光器工作性能，如扩大波长调谐范围、提高偏振对比度等，需要优化内腔亚波长光栅结构参数来改善腔内光场分布以及偏振输出模式。基于等效介质理论（EMT），并结合薄膜理论设计了针对调谐范围中心波长为850 nm、GaAs材料的亚波长光栅的较优周期、占空比、脊高的取值。分析了横电（TE）、横磁（TM）光，占空比与脊高对光栅透射率的影响。另外，通过系统模拟，对比了未刻蚀光栅、光栅未优化及光栅优化后的激光器波长调谐范围，结果表明：针对特定波长调谐范围及光栅材料，通过优化光栅参数可实现光栅对TE或TM光的增透，增强半导体腔和空气隙之间光场的耦合，进而扩大激光器的波长调谐范围。
激光器 可调谐半导体激光器 亚波长光栅 等效介质理论 透射率 波长调谐范围
1 华中科技大学,光电子工程系,湖北,武汉,430074
2 黑龙江大学,物理科学与技术学院,黑龙江,哈尔滨,150080
3 华中科技?笱?光电子工程系,湖北,武汉,430074
4 华工科技产业股份有限公司,湖北,武汉,430223
取样光栅DBR(SGDBR)激光器是目前光通讯中最有应用前景的可调谐激光器之一.利用传输矩阵法模拟了取样光栅DBR半导体激光器的光谱特性.计算中,把取样光栅DBR半导体激光器的增益区、位相区和取样光栅DBR看成基本单元.而每一个基本单元都可以看作一个普通的双端口器件.其传输特性用一个2×2复矩阵表示.在阈值以下,对于有源区和取样光栅DBR的不同注入电流,发射光谱显示不同的输出特征.当有源区的注入电流为9.5 mA时,主模开始在1.553μm附近形成.当取样光栅DBR有注入电流时,主模形成的位置发生了变化,表现出可调谐的性质.同时,明显出现主模的有源区的注入电流发生变化.这种方法也反映了激光器的阈值条件.阈值电流为10 mA.
可调谐半导体激光器 传输矩阵法 取样光栅 分布布拉格反射器 Tunable semiconductor lasers Transfer matrix method Sampled grating DBR
