外腔半导体激光器
外腔半导体激光器
半导体激光器就是将载流子注入激光器有源层，实现粒子数反转，通过谐振腔实现光子共振。载流子注入主要有电注入和光注入两种，电注入通过p-i-n结构，将电子注入有源区的导带，空穴注入价带，也称激光二极管（LD: laser diode）；光注入就是用外来光源（主要是激光），将电子子从有源区的价带激发至导带。
半导体很容易做成光子和载流子限制结构，如量子阱、谐振腔，容易实现粒子数反转和光子共振。
半导体激光器的优点：成本低、体积小（器件本身尺寸以微米量级，包括封装也能用手拿住）、电注入（电磅浦）、寿命长。缺点：光束是发散的，得用透镜系统来聚束。
上面提到了谐振腔，半导体激光器的谐振腔分外腔和内腔：
内腔主要是半导体解理面（端发射）或分布布拉格反射镜（DBR: distributed Bragg
reflector）（面发射），内腔都是在器件内实现。
外腔就是将谐振腔延伸至器件外面，用光学反射镜面实现。
内腔的优点：成本低，工艺简单，易于实现；缺点：腔长短，很难实现大功率单模发射，输出发散角大。
外腔的优缺点正好和内腔反过
基于单片机的外腔半导体激光器控制系统的设计
第３６卷第５期 ２００７年９月 内蒙古师范大学学报（自然科学汉文版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｖ０１．３６ ＮＯ．５ Ｓｅｐｔ．２００７
基于单片机的外腔半导体激光器控制系统的设计
王 哲，曾华林，周 燕，范松涛，何 军，谢福增
（中国科学院半导体研究所光电子应用技术与系统开发组，北京１０００８３）
摘 要：设计了一种以单片机为核心，结合ＰＩＤ控制系统等外围电路的半导体激光器的高精度控制器．半导 体激光器驱动电流精度达１．５×１０一，长时间工作（１２ ｈ以上）偏置电流变化小于１ Ａ，温度控制精度达到 １Ｏ ℃．用该系统来控制光栅外腔半导体激光器，得到了功率稳定、波长单一的激光输出，长时间工作没有出现跳 模现象． 关键词：单片机；半导体激光器；ＰＩＤ；高精度 中图分类号：ＴＮ ２４８．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－８７３５（２００７）０５－０６１３－０４
半导体激光器（ＬＤ）具有体积小、重量轻、输入电压小、结构简单、寿命长、转换效率高、功耗低、价格低 廉、使用安全、易于调制ｎ 等特点，用其作为干涉测量中的光源，使得干涉测量系统的集成化、实用化变为可
行 ］．Ｌ Ｄ的运行与驱动电路有密切关系，静电、高压、浪涌电流以及电网冲击等都会对ＬＤ造成永久性破坏， 电流和ＬＤ温度的变化也会造成光功率的不稳定．在实现远距离干涉测量的外腔半导体激光器的设计中，驱 动电路是实现稳定光功率输出和抑制跳模产生的重要因素．在国内外的相关报道中，主要以模拟电路系统为 主 ］，本文根据单片机数字化程序控制思想，设计了Ｉ Ｄ高稳定度自动控制电源，实现了对ＬＤ工作状态的
实时检测和控制．控制系统具有智能化程度高、稳定度好、抗干扰能力强和使用方便灵活的优点．
１ 系统描述
实验的研究对象为根据Ｌｉｔｔｒｏｗ自准直原理构造的外腔半导体激光器，控制系统原理如图１所示＿４ ，主
基于降温技术的宽范围外腔光栅可调谐半导体激光器
量子光学学报ｌ３（１）：５６—６０，２００７ Ａｃｔａ Ｓｉｎｉｃａ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｏｐｔｉｃａ 文章编号：１００７４５６５４（２００７）０１－００５６－０５ 基于降温技术的宽范围外腔光栅可调谐半导体激光器 卫栋， 熊德智， 陈海霞， 张靖’ （量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西大学光电所，山西太原０３０００６） 摘要：使用半导体制冷块，通过优化设计两级制冷系统，并结合隔离、密封等措施，将ＬＤ的温度冷却到一２０℃，使 室温下输出波长为７８９ ｎｍ的激光器工作在７８０ ｎｌｌｌ附近，改变了约９ ｎｍ。结合外腔光栅反馈技术，可以使激光器 的输出波长稳定在Ｒｂ原子的Ｄ：线上。自制了一个简单的电路，能够以适当的比例同时调谐光栅压电陶瓷的电 压和激光器的驱动电流，使激光器可以连续调谐１０ ＧＨｚ以上而不跳模。 关键词：激光器；半导体激光器；半导体制冷；外腔光栅反馈 中图分类号：ｏ４３１ 文献标识码：Ａ Ｏ 引言 随着激光技术的发展和半导体激光器件性能的 提高，窄线宽可调谐半导体激光器已成为高分辨率 光谱、激光冷却原子¨ 等实验的常用光源。相对 于染料激光器和钛宝石激光器而言，半导体激光器 具有价格低、可靠性高、操作简单等优点。它的缺点 是功率较小，波长范围有一定限制。目前在提高功 率方面，已经有比较成熟的半导体激光放大器，能够 在输入功率很小的情况下，得到比较大的功率输出， 如德国Ｔｏｐｔｉｅａ公司生产的Ｔａｐｅｒｅｄ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，在输 入功率几十毫瓦时，输出功率可以达到瓦级以上；但 是在波长方面，通常商用的激光二极管都限制在某 一个波段范围内。在冷原子物理和激光光谱学研究 中，要求激光器的波长位于原子的某一条跃迁线附 近或者与原子的跃迁线共振，如研究最多的。 Ｒｂ原 子，其用于冷却和俘获的跃迁线是在７８０ ｎｎｌ附近的 Ｒｂ原子Ｄ 线。商用激光二极管的波长与原子的跃 迁线通常都有一定的差别，当差别较小时，我们可以 用外腔光栅反馈的方法把波长调谐到所需波长上。 但在两者相差比较大的情况下，只靠调节光栅是无 法调好的。此时必须寻找一种能够使激光器的波长 变化较大范围的方法。本文采用半导体制冷块对激 光二极管进行冷却，结合外腔光栅反馈技术，可以使 常温下输出波长为７８９ ｎｍ的激光器稳定工作在 ７８０．２ ｎｍ铷原子的Ｄ 线上，通过一个自制的电路 同时调谐光栅压电陶瓷的电压和激光器的驱动电 流，激光器可以连续调谐１０ ＧＨｚ以上而不跳模。
MEMS型可调外腔激光器的研究
２０１２年第２期 总第１７０期 光通信研究 ＳＴＵＤＹ ＯＮ ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴ１０ＮＳ ２０１２．０４ （Ｓｕｍ．ＮＯ．１７０） 光电器件研究与应用 ＭＥＭＳ型可调外腔激光器的研究 钱坤 ，傅焰峰。，张 （１．光纤通信技术和网络国家重点实验室，湖北武汉４３００７４； 趵 。，唐 毅 ２．武汉光迅科技股份有限公司，湖北武汉４３００７４； ３．华中科技大学光电子科学与工程学院，湖北武汉４３００７４） 摘要：文章提出了一种以ＭＥＭＳ ＴＯＦ（微电子机械系统可调光滤波器）和标准具作为波长选择元件，ＬＣ（液晶）作为相位补偿 元件，平面反射镜提供光反馈的可调外腔半导体激光器结构。实际研制了该结构的激光器样品，实验测得该激光器的输出功 率＞１０ ｄＢｍ，边模抑制比＞５０ ｄＢ，可调谐范围达到７ ｎｍ，线宽约为２００ ｋＨｚ。 关键词：微电子机械系统可调光滤波器；可调外腔半导体激光器；标准具 中图分类号：ＴＮ２４８．４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５—８７８８（２０１２）０２—００４８—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ＭＥＭＳ－ｂａｓｅｄ ｔｕｎａｂｌｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ—ｃａｖｉｔｙ ｌａｓｅｒ Ｑｉａｎ Ｋｕｎ ，Ｆｕ Ｙａｎｆｅｎｇｚ，Ｚｈａｎｇ Ｄｉ。 。Ｔａｎｇ Ｙｉ （１．ＳＫＬ ｏｆ ＯＣＴＮ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２．Ａｃｃｅｌｉｎｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨＵＳＴ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｏｖｅ１ ｔｕｎａｂｌｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ—ｃａｖｉｔｙ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉＳ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ａｎ ＭＥＭＳ－ｂａｓｅｄ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｏｐｔｉｃａ１ Ｆｉｌｔｅｒ（Ｔ０Ｆ）ａｎｄ ａ ｓｉｌｉｃｏｎ ｅｔｌｏｎ ａｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ａ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ（ＬＣ） ｃｅｌＩ ａｓ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａ ｐｌａｎａｒ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ．Ａ ｌａｓｅｒ ｓａｍｐｌｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉＳ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｔｓ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ａｎｄ ｓｉｄｅ ｍｏｄｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｒｅ＞１０ ｄＢｍ ａｎｄ＞５０ ｄＢ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ， ｉｔｓ ｔｕｎｉｎｇ ｒａｎｇｅ ｉＳ ａｓ ｈｉｇｈ ａｓ ７ ｎｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｌｉｎｅｗｉｄｔｈ ａｂｏｕｔ ２００ ｋＨｚ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＭＥＭＳ ＴＯＦ；ｔｕｎａｂｌｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｃａｖｉｔｙ ｌａｓｅｒ；ｅｔａｌｏｎ
半导体激光器LD
半导体激光器LD
半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的一类激光器，由于物质结构上的差异，产生激光的具体过程比较特殊。常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。 半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。
仪器简介
半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS(砷化镓),InAS(砷化铟),Insb(锑化铟)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器.
特点
半导体激光器激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等特点。
用半导体材料作为工作物质的激光器.它是利用受激辐射原理，使光在激发的工作物质中放大或发射（振荡）的器件.根据激发方法不同，半导体激光器可分为Ｐ－Ｎ结注入式、电子束激发式和光激发式三种。 半导体激光器原理及结构详细介绍
半导体激光器工作原理是激励方式，利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈、产生光的辐射放大，输出激光。
半导体激光器的工作原理
半导体激光器的工作原理
半导体激光器是一种利用半导体材料电子和空穴的复合辐射出光的设备。其工作原理涉及多个方面，下面将逐一进行详细阐述并分点列出。
1. PN结和电子空穴复合
- 半导体激光器由n型和p型半导体材料组成，它们通过PN结相接。这种结构形成了电子和空穴之间的吸引力，使它们在结区域中聚集。
- 当外加电源施加在PN结上时，形成电势梯度，导致电子从n型区域向p型区域移动，同时空穴从p型区域向n型区域移动。这个过程叫做电子空穴复合。
2. 跃迁过程和能带结构
- 半导体材料中的能带结构对激光器的工作有重要影响。能带分为价带和导带，中间是禁带。
- 当电子从价带跃迁到导带时，会释放出一定的能量。该能量可以以光的形式释放出来，形成激光。
3. 反射镜和激光腔
- 半导体激光器使用反射镜在两侧形成一个封闭的光学腔。这两个反射镜使得光线在腔内反复来回传播。
- 一端的反射镜透过一部分光线，形成激光的输出口；另一端的反射镜完全反射光线，起到增强光线的作用。这种结构使得激光得以产生和放大。
4. 注入电流和激发载流子
- 通过施加电流，能够激发载流子，促进电子和空穴的复合发光。通常情况下，半导体激光器通过注入电流来实现激发。 - 注入电流可以通过直接通电或者通过外部器件（如激光二极管）提供。
5. 能量密度和共振条件
- 半导体激光器需要满足一定的能量密度和共振条件才能产生激射。能量密度必须高于阈值，使得大量的载流子能够起到放大光的作用。
- 共振条件要求光线在腔内来回传播时，相位与波长保持一致，以增强激光输出。
6. 温度控制和光谱特性
- 半导体激光器对温度非常敏感，需要进行精确的温度控制，以维持其稳定性和可靠性。
- 在不同的工作温度下，激光器的发光波长和频率会发生变化，对光谱特性有一定影响。
7. 应用领域和发展趋势
- 半导体激光器在通信、医疗、材料加工、光电子学等领域有广泛应用。
- 其发展趋势包括提高功率和效率、扩展工作波长范围、实现更小尺寸化等。
半导体激光器公司排名,国内半导体激光器公司
半导体激光器公司排名，国内半导体激光器公司
半导体激光器又称为激光二极管（LD，Laser Diode），是采用半导体材料作为工作物质而产生受激发射的一类激光器。常用材料有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟（InP）、硫化锌（ZnS）。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦激励三种形式。半导体激光器件，一般可分为同质结、单异质结、双异质结。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体激光器的优点在于体积小、重量轻、运转可靠、能耗低、效率高、寿命长、高速调制，因此半导体激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、激光医疗、激光测距、激光雷达、自动控制、检测仪器等领域得到了广泛的应用。
半导体激光器工作原理是：
通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种：电注入式、电子束激励式和光泵浦激励式。电注入式半导体激光器一般是由GaAS（砷化镓）、InAS（砷化铟）、Insb（锑化铟）等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。电子束激励式半导体激光器一般用N型或者P型半导体单晶（PbS、CdS、ZhO等）作为工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励。光泵浦激励式半导体激光器一般用N型或P型半导体单晶（GaAS、InAs、InSb等）作为工作物质，以其它激光器发出的激光作光泵激励。
目前在半导体激光器件中，性能较好、应用较广的是：具有双异质结构的电注入式GaAs二极管半导体激光器。
半导体激光器公司排名_半导体激光器公司有哪些?国内半导体激光器/组件生厂商（排名不计先后）：国内做的很多，中科院半导体所、中航光电、nLight、BWT、西安炬光、北京海特、大族天成、大族锐波、江苏天元、武汉锐科、昆山华辰光电、深圳创鑫激光、苏州长光华芯光电技术有限公司、江苏华芯半导体、中科院苏州纳米所。下面介绍几家半导体激光器公司
半导体激光器的原理
半导体激光器的原理
半导体激光器是一种基于半导体材料的激光发射器件，它利用半导体材料的特殊性质，通过有源区的电子与空穴复合放出能量，并通过反馈机制实现激光放大，最终产生高度定向、单色、高亮度的激光光束。半导体激光器具有体积小、功耗低、效率高、寿命长等优点，广泛应用于通信、医疗、激光显示、光存储等领域。
1.载流子注入：半导体材料中，通过向有源区施加正向电流，将电子从N型区注入到P型区，同时也将空穴从P型区注入到N型区。这样，在P-N结附近的区域形成了一个载流子密度梯度，使电子和空穴在这个区域中保持对流运动。
2.电流与光的转换：在载流子注入过程中，由于电子和空穴在有源区发生复合，使得已被注入的能量以光子的形式释放出来。这个释放过程是一个自发辐射过程，即电子和空穴转变为更低能级的状态，并以光子的形式释放出能量。
3.光放大：通过在有源区搭建一个光学谐振腔，即在有源区两端分别加上高反射率和低反射率的镜片，可以实现光的反复放大。光子在谐振腔内来回反射，与有源区的载流子发生相互作用，使得激光得以不断放大。
4.光反馈：为了增强激光放大效果，通常还需要在谐振腔之外加入一个光学元件，如光纤光栅或光栅耦合镜，用于反馈一部分放大的光。这种反馈机制可以抑制非激光模式的增长，只放大所需的激光模式，从而增加光的一致性和亮度。
总结起来，半导体激光器的原理可以概括为：通过正向电流使电子和空穴注入有源区，在注入的过程中电子和空穴发生复合，释放能量以光子的形式；通过谐振腔和光反馈机制，实现激光的放大和增强。这样，半导体激光器就能产生高亮度、高单色性和高定向性的激光束，具有广泛的应用前景。
低漂移外腔半导体激光器驱动电路的设计
总第３２卷第２期 ２００９年１２月 时间频率学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｖｏｌ＿３２ Ｎｏ．２ Ｄｅｃ．，２００９
低漂移外腔半导体激光器驱动电路的设计
刘杰 ，阮军 ，马杰 ，张首刚
（１．中国科学院国家授时中心，西安７１０６００； ２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）
摘要：针对自制的８５２ ｎｍ外腔半导体激光器，设计了一套低漂移的外腔半导体激光器驱动电路。 通过恒温控制模块控制激光二极管的温度，高稳恒流源驱动激光二极管，外腔温控电路用于外腔 的温度控制，高压恒压源控制外腔中压电陶瓷的长度。阐述了各部分电路的工作原理，并为降低
激光器的频率漂移对电路做了优化。测试结果显示，１ ｈ内激光器频率漂移降为１５ ＭＨｚ。
关键词：外腔半导体激光器；
中图分类号：ＴＮ７１０ 文献标识码：Ａ 驱动电路；激光器频率漂移
文章编号：１６７４－０６３７（２００９）０２—００９６—０７
外腔半导体激光器具有超窄线宽的优良特性，被广泛应用于精密原子分子光谱学、相干光通讯和原 子钟研究等诸多领域 。新型原子钟装置中，半导体激光器用于冷却原子、抽运原子态与激发原子荧光
等环节，是原子钟的关键器件。 外腔半导体激光器即给激光二极管（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ，ＬＤ）加上外部腔镜以获得超窄线宽
的激光输出 。外腔半导体激光器除了要对ＬＤ的温度和电流进行控制外，还要对外腔的长度进行控制。 外腔半导体激光器的频率漂移一般较大，一个重要原因是外腔温度变化造成的腔内空气介质折射率与腔
体几何尺寸的改变。一般商用的外腔半导体激光器频率漂移为２５０ ＭＨｚ／ｈ（Ｎｅｗｆｏｃｕｓ ７０００系列），国外
实验室的自制激光器一般为２ ＭＨｚ／ｍｉｎ或１５０ ＭＨｚ／８ｈ 。为降低实验室自制的８５２ ａｍ外腔半导体激光 器的频率漂移，我们研制了相应的电路。漂移较小的半导体激光器在研究光与物质相互作用方面具有良
外腔长度变化对外腔半导体激光器边模抑制比的影响
２００８年８月 第２７卷第４期 重庆文理学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ａｕｇ．，２００８ Ｖｏ１．２７ Ｎｎ４
外腔长度变化对外腔半导体激光器边模抑制比的影响
李松柏，李 敬，陈友仁，徐玲，张丹
（长江师范学院物理学及电子信息工程系，重庆涪陵４０８１００）
［摘要］根据光纤光栅外腔半导体激光器（ＦＢＧ—ＥＣＬ）的等效腔模型，通过分析半导体激光
器（ＬＤ）、外腔及光纤光栅（ＦＧ）三者的共同作用，利用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，理论上研究了ＦＧＥＳＬ的边模抑制比（ＳＭＳＲ）随ＦＧ外腔长度
的变化．结果表明：ＳＭＳＲ的大小跟外腔长度的选择有很大的关系，在其他参数相同的情况下，
外腔长度的微小变化可以引起边模抑制比很大的波动．从总体上看，外腔较长时的比外腔较短
时的边模抑制ｒｔ－￣，ｌ、；＂－３外腔长度为８～１１ ｍｍ时，光纤光栅半导体激光器有比较高的边模抑
制比（ＳＭＳＲ＞４０．８ ｄＢ），并且边模抑制比随外腔长度的变化比较平稳
［关键词］光纤光栅；外腔半导体激光器；边模抑制比
［中图分类号］ＴＮ９２９．１１ ［文献标识码］Ａ［文章编号］１６７３—８０１２（２００８）０４—００３８—０４
近年来，随着密集波分复用（ＤＷＤＭ）系统的发展，具有稳定波长、高边模抑制比（ＳＭＳＲ）和窄线宽
的激光器越来越受到人们的关注ｌｌ Ｊ，窄线宽、输出稳定单模的半导体激光器则成为了高速、长距离的
全光网络通信和相干通信重要器件的首选光源．光纤光栅外腔半导体激光器（ＦＧＥＳＬ）具有线宽窄、高
边模抑制比（ＳＭＳＲ）、可调谐、低啁啾和成本低等优点，已成为密集波分复用系统可供选用的光源和全
光波长转换的器件之一．国内外学者对ＦＧＥＳＬ的边模抑制比已进行了一些相关的研究 ．然而，这
可调谐激光器_开题报告(3)
南京邮电大学毕业设计(论文)开题报告
题 目 可调谐激光器的研究
学生姓名 班级学号 专业
1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解
可调谐半导体激光器是新一代密集波分复用系统以及全光网络中光子交换的关键光电子器件，它的运用使得光纤传输系统容量大大增加，灵活性和可扩展性大大增强，目前已经实现了宽波长范围的连续或准连续调谐，并有相应的产品投放市场。随着以光纤为基础的大容量、长距离光通信网络的不断发展，密集波分复用(DWDM) 技术甚至波分复用(WDM) / 光学时分复用(OTDM) 系统的研制以及实用化已经获得了迅速的发展。 波长可调谐激光器不仅可用作DWDM 光源，而且还可用作分组交换网络结构器件、接入网波长路由器等[1] 。
2. 阅读文献资料进行调研的综述
（1）可调谐激光器发展现状
世界各公司和研究机构都在积极推进可调谐激光器的研发工作，在这一领域也不断取得新的进展。可调谐激光器的性能不断完善，成本不断降低。目前可调谐激光器主要分为两大类：半导体可调谐激光器和可调谐光纤激光器[2]。
半导体激光器是目前光通信系统中最为重要的光源，具有体积小，重量轻，转换效率高，省电等特点，便于与其他器件实现单片光电子集成。可分为可调谐分布反馈激光器、分布布拉格反射镜激光器、微电机系统垂直腔面发射激光器和外腔半导体激光器。
可调谐光纤激光器作为增益介质的掺杂光纤工艺的成熟以及作为泵浦源的半导体激光二极管的发展极大地推动了光纤激光器的发展。可调谐激光器是基于掺饵光纤80nm的增益带宽，在回路中加入滤波元件来控制激光器的激射波长，实现波长的调谐。
国际上对可调谐半导体激光器的研制十分活跃，进展也很快。随着可调谐激光器在成本和性能方面与固定波长激光器的逐步接近，必然会越来越多地应用于通信系统，并在未来的全光网络中发挥重要作用[3]。
（2）可调谐激光器的特点
可调谐激光器从实现技术上看主要分为：电流控制技术、温度控制技术和机械控制技术等类型。其中电控技术是通过改变注入电流实现波长的调谐，具有ns级调谐速度，较宽的调谐带宽，但输出功率较小，基于电控技术的主要有SG-DBR（采样光栅DBR）和GCSR（辅助光栅定向耦合背向取样反射）激光器。温控技术是通过改变激光器有源区折射率，从而改变激光器输出波长的。该技术简单，但速度慢，可调带宽窄，只有几个nm。基于温控技术的主要有DFB（分布反馈）和DBR（分布布喇格反射）激光器[4]。机械控制主要是基于MEMS（微机电系统）技术完成波长的选择，具有较大的可调带宽、较高的输出功率。基于机械控制技术的主要有DFB（分布反馈）、ECL（外腔激光器）和VCSEL（垂直腔表面发射激光器）等结构。