基于扣除法的半导体激光器高频响应仿真新方法

基于激光器速率方程和等效电路模型对激光器高频响应特性进行分析,提出了一种采用激光器频率响应扣除法提取有源区本征响应和预测激光器整体频率响应的仿真新方法.用该方法对实验样品的高频调制响应进行了仿真,仿真结果与实际测量数据相吻合.     

含寄生网络的激光器小信号调制响应模拟新方法

在高速通信中应准确分析激光器高频调制响应需要计及寄生网络的影响。推导了激光器测试系统散射参数与本征响应传输函数之间的关系，提出用激光器散射参数扣除求取激光器本征响应和模拟激光器整体小信号调制响应的新方法。结合激光器的等效电路和速率方程分析，避免了单独测量寄生网络和估计有源区电路参数。对法布里-珀罗型激光器样品测试发现，仿真与实验的结果吻合。这一模拟方法简便快捷，准确性好。     

半导体激光器反馈系统非线性仿真研究

针对光反馈半导体激光器接收系统微分方程组非线性的特点,根据龙格-库塔算法的思想和模型中的特点,提出了对当前迭代式中所需要的之前斜率值的估计算法,并对发射与接收信号进行了仿真,结果表明该算法可以使得接收端与发射端快速收敛一致,并能有效对该类系统进行仿真分析。     

半导体激光器调制特性的人工神经网络仿真

对半导体激光器调制特性进行了理论分析，通过研究半导体激光器调制特性的速率方程，推导了调制特性的解析表达式。用广义回归神经网络建立了激光器调制特性的神经网络模型，通过训练好的神经网络模型对激光器调制特性进行了深入分析，并对激光器结构进行了仿真设计。模型输出结果与理论分析的结果相吻合，且该方法具有速度快、精度高、重复性好等优点。研究结果表明，利用神经网络模型可以对半导体激光器性能进行分析，并确定半导体激光器的一些结构尺寸。     

高速半导体激光器的响应特性

本文详细地讨论了高速半导体激光器的响应特性。文中以物理观点阐述了小信号和大信号调制特性。在叙述中集中在小信号强度调制和频率调制以及大信号频率啁啾方面。     

半导体微腔激光器瞬态响应及调制特性分析

针对半导体微腔激光器的结构特点,考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应,采用传统速率方程的表示形式,建立了微腔激光器的速率方程,着重讨论了微腔激光器的瞬态响应及调制特性,给出了其动态特性的仿真结果,分析了自发辐射因子、注入电流和腔长对微腔激光器的激射阈值、延迟时间、驰豫振荡频率和光输出等参量的影响,从而为改善微腔激光器的高频调制特性和优化器件结构提供了理论依据。     

1.3μm单模半导体激光器的高频调制

本文报道了在光载波通信中使用１．３μｍ半模半导体激光器组件作为发射光源，实现了高频调制。这里给出了器件结构设计及性能，研究了器件的阻抗匹配，测量了微波的Ｓ参数，在最佳条件下，直接调制获得６．５ＧＨｚ，３５ｐｓ的超短光脉冲，小信号调制可达８ＧＨｚ。     

半导体激光器调制响应的速率方程小信号近似法研究

速率方程是研究半导体激光器瞬态过程的理论工具。为了能对实际中各种调制响应进行分析,采用小信号近似法求解了在任意调制信号下半导体激光器的速率方程。得到了任意调制信号下半导体激光器的速率方程的实值解析解,并根据得出的实值解析解分析了半导体激光器的一些调制响应特性,给出了一个调制信号为矩形脉冲电流的具体实例。最后研究并得出了小信号近似法准确的严格条件。根据一些半导体激光器的实际参数,给出了该条件在某些情况下的近似表达。     

半导体激光器高频调制技术

文中详细介绍了一种半导体激光器高频调制的设计方案并给出了实验结果,设计了基于直接数字合成技术的高精度三频调制信号产生电路,同时该电路还为后续差频测相提供高稳定的本振信号;该方案能实现对半导体激光器150kHz,15MHz,150MHz三个频点的电流调制,消除了温度对激光器调制特性的影响,在各个频点均达到了很高的频率稳定性,并能实现测尺频率的迅速切换,为相位法激光测距测程和精度的进一步提高奠定了良好的基础.     

半导体微腔激光器瞬态响应及调制特性分析

针对半导体微腔激光器的结构特点,考虑到腔量子电动力学中自发辐射增强效应,采用传统速率方程的表示形式,建立了微腔激光器的速率方程,着重讨论了微腔激光器的瞬态响应及调制特性,给出了其动态特性的仿真结果,分析了自发辐射因子、注入电流和腔长对微腔激光器的激射阈值、延迟时间、驰豫振荡频率和光输出等参量的影响,从而为改善微腔激光器的高频调制特性和优化器件结构提供了理论依据.     

外腔激光器实现波长转换的高频调制特性分析

作为自动交换全光网络中的核心器件,全光波长转换器的研究是目前的热点问题。本文基于半导体激光器实现波长转换的理论模型,采用小信号分析方法,利用速率方程求解了基于光纤光栅外腔半导体激光器实现波长转换的频率调制响应特性,并重点分析了光子寿命对高频特性的影响。这对于优化光纤光栅外腔结构实现高速全光波长转换器有一定的参考价值。最后数值求解了不同输入信号速率下的转换波形,仿真结果和对波长转换器的频率响应特性分析结果是一致的。     

采用射频频率调制光谱实现半导体激光器稳频

利用半导体激光器可直接对注入电流进行高速调制的特点，将20MHz射频(RF)信号直接加在半导体激光器的高频调制端口，射频信号的一部分经过相移器后，与雪崩光电探测器(APD)所探测的饱和吸收光谱信号进行混频，经低通滤波器后产生了类色散曲线；将半导体激光器的输出频率稳定在铯原子D2线的^6S1/2(F=4)→^6P2/2(F'=5)的超精细跃迁线上，实验所测的10s内典型的频率起伏小于1MHz；这种稳频技术不需锁相放大器，具有可避免低频段较高的强度噪声和较大的频率捕获范围的优点。     

单量子阱激光器小信号频响特性模拟分析

量子阱激光器具有优良的性能 ,是宽带通信的重要光源。基于三层速率方程的量子阱激光器模型在明确引入了过渡态的概念后 ,对于量子阱中载流子的传输过程就有了更完整的描述。文中运用三层速率模型 ,对小信号调制下单量子阱激光器的频率响应进行模拟分析。与公开发表的文献资料比较 ,所设计的模型精度高 ,易于分析 ,有实用意义。     

基于半导体光放大器交叉增益调制效应的主动锁模光纤激光器

提出一种腔内损耗小的基于半导体光放大器(SOA)交叉增益调制效应(XGM)的主动锁模光纤激光器结构。使用光环行器成功减小了激光器的腔内损耗,提高了激光器的输出功率。从理论上对有理数谐波锁模过程中腔内脉冲复合的物理机制进行了详细分析。利用有理数谐波锁模技术,在调制频率为10 GHz下,得到了重复频率为30 GHz的皮秒级光脉冲序列输出,其峰值功率约0.5 mW。由于半导体光放大器的宽增益谱与滤波器的较大可调谐范围,使得激光器输出可以在较大的波长可调谐范围内保持较大功率输出。成功实现了调制频率为20 GHz的谐波锁模短光脉冲输出,可调谐范围达40 nm,峰值功率大于0.65 mW。半导体光放大器和激光器的短腔长保证了激光器的长期稳定性。     

基于共焦法布里-珀罗腔的无调制激光频率锁定

将激光器锁定到合适的参考频率上,可以有效改善激光器的频率稳定性。对于共焦法布里-珀罗(CFP)腔,沿腔轴的光路与同腔轴有一小夹角的光路对应的光程不同,因此二者对应的腔共振透射峰的频率之间会发生相对频移。这一特性可用来产生以共焦法布里-珀罗腔作为频率标准稳定激光频率的类色散型鉴频曲线,而不需要对激光频率或者共焦法布里-珀罗腔长进行调制扰动,也无需采用相敏探测。实验中实现了自制的852 nm光栅反馈半导体激光器相对于共焦法布里-珀罗腔的无调制频率锁定,由闭环锁定后的误差信号分析,30 s内典型的频率起伏小于340 kHz,较相同时间段内激光器自由运转时的频率起伏(约10 MHz)有了显著的改善。还通过调节入射到共焦法布里-珀罗腔两光束之间的夹角来改变频移量,对不同频率间隔下的类色散型鉴频曲线的斜率以及对激光器锁频后的频率稳定性作了比较。     

激光通信系统中的光源调制技术研究

在信息技术、网络技术、激光器及探测器技术的高速发展和推动下,激光通信作为一种频带宽、速度快、不受电磁干扰和高保密性的通信技术方兴未艾,在军事和民用领域都具有巨大应用潜力.光源和探测器是激光通信系统中影响通信速率、通信距离和误码率的关键因素.本文论述了激光通信系统中光源的选择及针对选用的光源所采用的几种常用调制方式,并对...     

可编程调制的智能化激光二极管驱动电源设计

设计了一种能对输出电流实现多种波形调制的半导体激光二极管(LD)驱动电源。该驱动电源嵌入单片机,控制灵活,结构简单、性能价格比高。可用于LD和LED的输出光功率直接调制,也适用于LD输出光频率调制,具有通用性。