传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器增益特性

利用传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的增益及其带宽特性。研究了不同载流子浓度、DBR膜层数对增益特性的影响,发现了有源区内量子阱堆位置的改变将导致增益峰值波长移动。数值计算结果与实验结果相吻合。     

垂直腔半导体光放大器动态增益特性研究

从速率方程和多层介质膜理论出发,构建了垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的动态传输矩阵模型.利用该模型研究了器件在脉冲工作时的动态增益特性.数值结果表明,VCSOA的动态增益特性受抽运光强度、输入脉冲宽度以及分布布拉格反射镜周期数等工作参数的影响.     

垂直腔半导体光放大器的增益特性数值分析

结合垂直腔半导体光放大器(VCSOAs) 的竖直微型腔结构带来的特性,在反射工作模 式情况下,分析了VCSOAs 的增益特性。通过数值求解激光器单模速率方程,给出了增益、饱和输出功率随泵浦光功率、出射腔面反射率的变化,分析了其功率动态范围。得出了提高腔面反射率能使增益得到增长,以及强泵浦光功率能起到平坦增益,增大增益的作用的结论。总结了VCSOAs 设计中的一些规律,以作实际应用中参考。     

垂直腔半导体光放大器频率响应特性研究

从速率方程出发,利用小信号分析方法对垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的频率响应特性进行了研究.在考虑了量子阱材料中的增益和载流子浓度之间的对数关系后,得到了VCSOA的峰值响应频率以及3 dB频率响应带宽的解析表达式.结果表明,VCSOA的频率响应特性受抽运光强度、输入光功率以及自发辐射因子的影响.     

垂直腔半导体光放大器增益的理论分析

针对研究增益饱和时,现有的垂直腔半导体光放大器(VCSOA)速率方程模型在确定输入信号的功率注入因子方面存在难题,根据法布里-珀罗腔边界条件,从行波方程和与位置相关的载流子方程出发,引入随轴向位置发生变化的增益增长因子刻画微腔内的驻波效应,构建出VCSOA的增益模型。利用该模型通过求方程的自洽得到了腔内载流子、光子的分布,并分析了反射增益,其结果与已报道的理论及实验基本一致。     

传输矩阵法研究MEMS可调谐垂直腔半导体光放大器

为了研究微机电可调谐垂直腔半导体光放大器在反射模式下的增益及波长调谐特性,不同于以往的耦合腔方法,采用传输矩阵方法进行了研究.该方法避免了对有效腔长及增益增强因子的计算过程,所得结果直接与器件的物理结构相对应.得到了空腔长度、有源区量子阱堆位置的改变对增益及峰值波长的影响.结果表明,利用该方法模拟计算的结果与实验的结果相吻合.     

基于耦合腔的VCSOAs增益带宽优化

垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的带宽通常较窄,通过改变其有源区一侧的DBR膜堆结构,构造无源腔与原有源腔相耦合的耦合腔结构可优化VCSOAs带宽.基于该结构模型,在反射工作模式下,利用传输矩阵方法对双腔和三腔结构的VCSOAs的增益带宽特性进行了分析.结果表明,在10dB的峰值增益水平下、带宽扩展至3nm以上,较单腔结构有了很大的提高,具有一定的现实参考意义.     

垂直腔半导体光放大器

本介绍了一种新型光放大器——垂直腔半导体光放大器的产生背景、工作原理、性能特点及系统装置，并与当前几种热门的光放大器做比较，进一步说明它所具有的独特优点及在下一代光通信网络和光信息处理中的应用优势。     

垂直腔半导体光放大器中的等效反射率分析

为了优化垂直腔半导体光放大器（VCSOA）在不同应用中的性能，以及用通用计算方法获得准确的端面反射率，考虑到器件内部光场分布特点，采用角频谱理论和传输矩阵的方法，取得了器件中分布布喇格反射器（DBR）等效反射率与光束半值谱宽的数据，进行了理论分析和实验验证。结果表明，等效反射率随着结构周期增加而变大，但是当周期大于25时基本不再变化；与只考虑正入射情况相比，修正后的DBR等效反射率小了2%~4%；等效反射率随着半值谱宽θ_FWHM增大而减小。该研究为准确计算膜堆层数对DBR等效反射率的影响提供理论指导，优化了VCSOA的工作性能。     

垂直腔半导体光放大器调谐输出特性分析

为了分析垂直腔半导体光放大器的调谐输出特性,考虑到有源腔有效折射率和载流子浓度之间的关系,并结合载流子速率方程,采用建立腔内平均光子数与输入信号光功率之间的关系的研究方法,对垂直腔半导体光放大器的调谐输出特性进行了理论分析和数值仿真.结果表明,在一定的输入光功率和波长条件下,可以观察到双稳现象;双稳环的宽度随着输入光功...     

VCSOA动态开关特性的理论研究

区别于常规的法布里-珀罗（F—P）腔增益公式,本文结合传输矩阵和载流子速率方程从理论上研究了垂直腔半导体光放大器（VCSOA）的动态开关特性。模拟结果发现,VCSOA作为光开关应用时,可以达到ns级的开关延时和15dB以上的消光比;在满足增益需求的前提下减小顶部分布布拉格反射镜（DBR）的膜层周期,以及正确设置关状态下的抽运电流密度值略高于增益截止区水平,是同时得到较好的开关延时和输出消光比的重要因素。     

半导体光放大器的增益特性和偏振特性

介绍了半导体光放大器的两个重要特性:增益特性和偏振特性。增益特性中,描述了放大器中增益调制现象和增益饱和现象,并介绍了提高半导体光放大器增益的方法。偏振特性中,分析了半导体光放大器增益偏振敏感产生的原因,并列举了低偏振敏感度放大器的实现方法。最后报道了近几年才被注意的半导体光放大器相位偏振敏感特性。     

SLA增益谱波长分布和漂移对皮秒光脉冲的影响

在描述皮秒脉冲通过半导体光放大器(SLA)动态过程的理论模型中引入SLA增益谱的波长分布和漂移,数值计算了增益谱的波长分布和漂移对放大脉冲实时分布的影响。结果表明,具有相同分布、不同波长的输入脉冲经SLA后,输出脉冲的形状、峰值功率以及峰值出现的时间均不同;在不同的SLA增益下(即SLA在不同的偏置电流下),是否包含增益谱的波长分布和漂移对皮秒脉冲经SLA放大后的分布有显著影响。     

光泵浦外腔半导体激光器的研究进展

从谐振腔和半导体增益介质的角度介绍了光泵浦外腔面发射半导体激光器的基本结构,评述了国内外在该领域的最新研究进展,探讨了该类型激光器在大功率、小型化技术方面的发展前景。     

耦合垂直腔面发射激光器的耦合特性理论分析

确定耦合垂直腔面发射激光器中两腔光子之间的耦合关系是分析其工作特性的基础.本文利用边界条件,结合激光器中间DBRs层的耦合传输矩阵,推导出了不同激射波长工作时,两腔内光场应满足的方程,由此得到两腔光子之间的耦合因子,研究了腔内载流子浓度对耦合因子的影响.     

半导体光放大器的超快动态增益特性

提出了一种包括载流子密度脉动(CDP)、载流子加热(CH)和光谱烧孔(SHB)效应在内的半导体光放大器(SOA)的时域动态模型。利用该模型分析了半导体光放大器中的增益饱和、超快增益动态以及光脉冲在增益饱和半导体光放大器中的波形畸变,其中重点考虑了超短脉冲的情况。模拟计算表明,对于10ps量级以下的短脉冲,分析半导体光放大器的动态增益特性时,不能忽略载流子加热和光谱烧孔等带内超快非线性效应的影响。