1 机电动态控制重点实验室, 陕西 西安 710065
2 浙江大学光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
为了实现大角度的光束扫描,提出一种基于混合蝙蝠算法的非均匀间隔光学相控阵来对栅瓣进行压缩。将遗传算法的算子与传统蝙蝠算法相结合,在相邻阵元最小间隔为2 μm,工作波长为1550 nm的情况下,优化得到的硅基64阵元一维非均匀间隔光学相控阵实现了80°的扫描范围,边模抑制比优于-8 dB,最大远场光束发散角为0.3°,并且讨论了优化结果对波长变化的不敏感性。最后,以8×8的二维矩形平面阵列为例,演示了二维非均匀间隔光学相控阵的优化方法。
集成光学 光学相控阵 非均匀间隔阵列 边模抑制比 混合蝙蝠算法 光学学报
2021, 41(18): 1813001
1 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 曲阜师范大学物理工程学院,山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 山东 曲阜 273165
报道了InGaAs/GaAs/InGaP量子阱激光器的激光光谱研究,并在法布里-珀罗(FP)腔激光器中发现了单模工作特性,且该单模工作特性可以在较大的工作电流范围内(36~68 mA)存在,在一定的电流(14 mA)范围内保持单模可调谐。在20 ℃,当器件注入电流为62 mA时,激光器单模工作情况下的最大边模抑制比(SMSR)为29.8 dB,在其他电流条件下该器件的边模抑制比也都大于20 dB。激光器在单模工作时,器件最大输出功率(单面)达到12.5 mW。对于具有相同结构和材料的FP腔激光器来说,在不同条宽或腔长的器件中都观察到上述单模工作特性。这一特性在一些单频激光的应用系统中具有较大的应用价值。
激光器 量子阱激光器 法布里-珀罗腔 InGaAs/GaAs/InGaP 单模 边模抑制比 激光与光电子学进展
2019, 56(13): 131402
1 长春理工大学理学院高功率半导体激光器国家重点实验室, 吉林 长春 130022
2 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 江苏 苏州 215123
为实现894.6 nm低阈值、高稳定性、单模激光输出,设计了具有不同台面刻蚀结构的垂直腔面发射激光器(VCSEL)器件,研究了台面直径和氧化孔结构对器件激射性能的影响。研究结果表明: VCSEL台面直径越大,阈值电流越大;氧化孔径越偏向圆形,边模抑制比越高。制备了氧化孔为圆形、直径为4.4 μm的VCSEL器件,该器件在70~90 ℃工作温度及0.6 mA驱动电流下实现了894.6 nm单模激光输出,边模抑制比高于35 dB。
激光器 垂直腔面发射激光器 台面结构 氧化孔 激射性能 边模抑制比
解放军理工大学 通信工程学院, 南京 210007
为了进一步有效提高光电振荡器的性能,提出了一种基于光电混合双环的高边模抑制比振荡器.利用两级电功分器构成电增益环腔,结合偏振分束器和偏振合束器形成的光纤双环结构,在没有引入外调制器和电滤波器的前提下,得到了高边模抑制比的小型化光电振荡器.实验中光纤长度取110m和2km,获得了中心频率为11.4GHz的微波信号,边模抑制比为60dB,其相位噪声为-103.6dBc/Hz@10kHz.
光通信 光电振荡器 边模抑制比 optical communication optoelectronic oscillator sidemode suppression ratio
中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点联合实验室, 北京 100083
目前，硅光子集成在光通信和信号处理、微电子系统的片内和片间互连领域成为研究热点。虽然其基础元件如波导、输入/输出(I/O)耦合器、波分复用器、调制器和光探测器性能达到了一定水平，但是硅光子集成回路仍面临挑战，原因是硅基激光光源的制作仍然是一个技术难题。综述了近年来硅基混合集成激光器的进展，介绍了课题组的研究成果。将微结构引入到硅基混合集成硅波导输出激光器中, 提出了新型的III-V/硅混合集成的微结构硅波导输出单模激光器。此新型激光器工作在通信波段。其中，InGaAlAs 增益结构是通过晶片直接键合的方式与具有微结构的SOI（Si/SiO2/Si）集成。激光器模式选择机制是基于SOI 中的周期微结构，仅通过标准光刻即可实现。微结构激光器室温连续输出为0.85 mW，脉冲输出为3.5 mW，边模抑制比为25 dB。
激光器 微结构 混合集成 单模激光器 边模抑制比 激光与光电子学进展
2014, 51(11): 110007
西南电子设备研究所 电子信息控制重点实验室, 四川 成都 610036
研究了一种由多个长光纤环构建的频率可调光电振荡器，多个组合的长光纤环能够降低光电振荡器的相位噪声和提高边模抑制比，保证了高性能微波信号的产生，通过高速的微波开关切换带通滤波器组能够产生不同的信号频率输出。在构建的工作于X波段的光电振荡器实验中，实现了频率为8、9、10、12 GHz的微波信号输出。对于产生的每个频率信号，输出功率均大于10 dBm，边模抑制比均大于60 dBc。在频率偏移10 kHz处，相位噪声达到了-130 dBc/Hz。实验结果与理论分析变化趋势一致，证明了该方法的正确性。
光电子学 光电振荡器 频率 相位噪声 边模抑制比
电子信息控制重点实验室, 四川 成都 610036
提出了采用多个长光纤环实现高性能光电振荡器的方法，通过合理的长度设计，多个长光纤环能够降低光电振荡器的相位噪声，同时提高边模抑制比。理论分析了多个长光纤环实现高性能光电振荡器的可行性，并构建了实验系统。在实验中，利用3个大于4 km的长光纤环构建光电振荡器，实现了频率10 GHz的微波信号，其相位噪声在频偏10 kHz处达到了-130 dBc/Hz，边模抑制比达到了60 dBc。实验结果与理论分析一致，证明了该方法的正确性。
光纤光学 光电振荡器 光纤长度 相位噪声 边模抑制比
1 太原理工大学 信息工程学院，山西 太原030024
2 宁波工程学院 电子与信息工程学院，浙江 宁波315016
3 广州大学 物理与电子工程学院，广东 广州510006
4 赣南师范学院 物理与电子信息学院，江西 赣州341000
提出一种基于莫尔光纤光栅的F-P（法布里-珀罗）半导体激光器双波长自激注入锁定生成拍频信号以获得所需毫米波的实验方案。实验结果表明,在11.7 nm波长调谐范围内可获得边模抑制比约为30 dB的双波长输出，该双波长输出可产生高达168 GHz的拍频信号。该高频毫米波信号生成方案的系统结构简单，成本低廉。
莫尔光纤光栅 自激注入锁定 双波长 毫米波 边模抑制比 Moiré grating self-seeding dual-wavelength millimeter-wave SMSR
1 太原理工大学 信息工程学院， 太原 030024
2 宁波工程学院 电子与信息工程学院，浙江 宁波 315016
3 广州大学 物理与电子工程学院，广州 510006
提出了基于两个光纤布拉格光栅(FBG)的FabryPerot(FP)半导体激光器自激注入锁定以获得拍频信号的实验方案。在该系统中，直流驱动FP半导体激光器，自激注入锁定通过两个自制的光纤布拉格光栅作为反馈元件实现。在9.17nm的调谐范围内实验获得边模抑制比接近或高于27dB的双波长输出。该方案系统简单，成本低廉。
毫米波 双波长 光纤布拉格光栅 自激注入锁定 边模抑制比 millimeterwave dualwavelength fiber Bragg gratings selfseeding injectionlocking sidemode suppression ratio
1 武汉光迅科技股份有限公司， 湖北 武汉 430074
2 华中科技大学武汉光电国家实验室， 湖北 武汉 430074
利用沿谐振腔体的一维数值模型着重研究了采用纳米压印技术制作的λ/4相移光栅分布反馈半导体激光器(QPS-DFB-LD)的光谱特性对谐振腔体参数的依赖性。通过将理论计算的结果与实测光谱对照，抽取了用于理论计算的QPS-DFB-LD模型参数。计算结果表明，相移区对中心位置的偏离量较小时(不超过10%)不会对器件的光谱特性造成很大影响，而仅仅是带来微小的蓝移和边模抑制比(SMSR)的变化。而当相移区对中心位置的偏离实际存在时，距离相移区较近的一端光输出功率增大而另一端光输出功率减小，并且距离相移区较近的一端输出光谱SMSR略高。器件两端蒸镀减反膜后所残留的反射率仍会使激射模在一定范围内产生漂移，并使其SMSR产生一定程度上的劣化。
激光器 模式稳定性 λ/4波长相移 纳米压印 分布反馈 光谱 边模抑制比 面反射 激光与光电子学进展
2011, 48(1): 011401
