清华大学 精密仪器与机械学系 光子与电子研究中心 摩擦学国家重点实验室，北京 100084
为了更好地设计掺镱光纤激光器，提出了一种用于确定自由运转的掺镱光纤激光器激射波长的计算模型。利用此模型可以同时分析激射波长与光纤长度、腔的损耗、掺杂浓度、工作温度等系统参数的关系，从而有助于合理设计光纤激光器，得到所需的出射波长，并且有助于设计可调谐的光纤激光器。在推导中引入了一种确定掺杂光纤的发射、吸收截面随温度变化的近似处理方法，用此方法只需要常温下掺杂光纤的截面数据就能进行温度相关的分析。通过与已知实验结果的对比，验证了此模型的适用性。
激光技术 光纤激光器 激射波长 自由运转 laser technique fiber laser lasing wavelength free running
为了提高光纤光栅外腔半导体激光器的激射波长准确性，根据光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定光纤光栅外腔半导体激光器的激光纵模分布后，采用数值模拟的方法研究了光纤光栅外腔半导体激光器的激射波长随光纤端头到有源区之间空气间隙长度的变化。结果表明，光纤光栅外腔半导体激光器的激射波长随着空气间隙长度的变化围绕着光纤光栅的布喇格波长波动，波动的最大幅度随外腔长度的增加而减小。因而当外腔长度一定时，可以通过微小的调节空气间隙的长度使激射波长精确定位于光纤光栅的布喇格波长处。
激光物理 外腔半导体激光器 光纤光栅 激射波长 laser physics external cavity semiconductor laser fiber grating lasing wavelength
清华大学精密仪器与机械学系光子与电子研究中心摩擦学国家重点实验室, 北京 100084
温度对于光纤激光器的影响是多方面的,着重对光纤吸收截面、发射截面及激光器激射波长的温度特性进行了深入的研究,更加精确、全面地描述温度对光纤激光器系统的影响。当温度变化时,掺镱光纤各子能级上的粒子数分布发生变化,从而导致相应的吸收截面和发射截面发生变化。通过拟合方法可以得到光纤吸收截面与温度的关系。并利用任意温度下,吸收截面与发射截面的特定关系式,得到发射截面在各温度点上的取值。进一步推导出了激射波长与工作温度、光纤长度、腔的损耗、掺杂浓度等系统参数的关系; 并将不同工作温度下激射波长的计算结果与实验结果比较,得到两种方法下的相似结论。
光纤光学 光纤激光器 拟合 温度与激射波长关系
1 西南师范大学 物理学院，重庆400715
2 中国人民武装警察部队学院 基础部，河北 廊坊065000
在考虑了光纤光栅(FG)的相位分布之后，根据光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)所满足的阈值条件，从理论上研究了前端面反射率对光纤光栅长外腔半导体激光器(LECFGSL)激射波长温度稳定性的影响。数值模拟的结果表明：随着温度的变化，LECFGSL的激射波长围绕光栅布拉格反射波长上下波动，激光器前端面反射率对激射波长波动幅度有较大的影响，当前端面反射率＜10-4时，激射波长与光栅布拉格反射波长基本一致，其温度稳定性较好。
光纤光栅长外腔半导体激光器 激射波长 前端面反射率 温度稳定性 LECFGSL lasing wavelength front facet reflectivity temperature stability
中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
围绕美国**先进技术研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency)的**项目——超高效率激光器光源(SHEDS)，分析了半导体激光器的损耗机制，从降低半导体激光器电压压降、减小内建电压、减小损耗、优化半导体激光器结构以及横向布拉格谐振腔等方面阐述了提高半导体激光器效率和输出功率的途径，介绍了稳定半导体激光器激射波长的一些技术方法。
半导体激光器 插头效率 激射波长
1 西南师范大学,物理学院,重庆,400715
2 重庆大学,教育部光电技术与系统重点实验室,重庆,400044
密集波分复用(DWDM)光纤通信系统对光源的波长稳定性有很高的要求.主要就可供DWDM系统选用的光源之一光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)的波长稳定性进行讨论.通过计及半导体激光器(LD)、外腔及光纤光栅(FG)三者的共同作用,根据光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定FGESL的激光纵模分布后,理论上研究了FGESL的激射波长随FG外腔长度的变化.结果表明,外腔较短时,外腔长度的微小变化可以导致FGESL的激射波长产生显著的变化;外腔较长(大于10cm)时,外腔长度的变化对FGESL的激射波长基本没有影响.
光纤通信 光纤光栅外腔半导体激光器 激射波长 外腔长度
西南交通大学,计算机与通信工程学院,成都,610031
利用耦合波方程,在引入平均场的方法后,得到了一种新的关于两段式DFB激光器的模式区分方法.并利用此法,分析了激光器的模式特性和波长调谐特性.计算结果与实验较好地吻合,说明了该方法可以有效地分析两段式DFB激光器的不同模式.
两段式DFB激光器 模式特性 载流子浓度 激射波长
中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心,北京,100083
半导体激光器管芯与光纤光栅的对接耦合对光纤光栅外腔激光器的特性起到关键作用.利用散射矩阵分析了激光器管芯与光纤光栅外腔的对接耦合,发现对接的距离以及对接的耦合效率决定了光纤光栅外腔激光器的性能.在强反馈情况下,激射波长在光纤光栅外腔有效反射率决定的布喇格波长内随对接耦合距离周期性的变化,对弱反馈情况则有些不同.同时对比了两种情况的边模抑制比.该分析为实际制作器件提供了指导.
光纤光栅 外腔激光器 对接耦合 边模抑制比 激射波长 Fiber grating External cavity laser diode Butt-coupling SMSR Lasing wavelength
对基于一少量模光纤光栅和一普通光纤光栅的分布布喇格反射掺镱光纤激光器的激射波长进行了详细研究.通过对普通布喇格光栅的中心波长进行调谐,发现激射波长始终是由两光栅卷积的最大值所确定的等效反射峰值相对光栅反射峰值的偏移以及激射波长相对等效反射峰值的偏移两种机理共同决定的,通过实验证明两种偏移量均不受限于光纤光栅的带宽.对实验结果进行了分析总结.
少量模光纤光栅 光纤布喇格光栅 分布布喇格反射 掺镱光纤激光器 激射波长
1 西南师范大学物理系,重庆,400715
2 四川大学光电系,四川,成都,610064
利用包含光纤布拉格光栅(FBG)反射率分布的光纤光栅外腔半导体激光器(FGSL)的理论模型,对FGSL 的激射波长进行了研究.结果表明激射波长并不一定在FBG布拉格反射波长处;布拉格反射波长相对于激射波长的偏移量与FBG的反射率分布、半导体增益介质的增益谱分布及增益峰值波长有关;激射波长可大于或小于布拉格反射波长.
光纤布拉格光栅 半导体激光器 激射波长 反射波长
