用注入锁模法改善DFB激光器的频率响应

验证了通过注入锁模方法,分布反馈(DFB)半导体激光器的频率响应可以得到明显的改善.实验中通过一个环形器,将主激光器的输出光注入到从激光器.测量了从激光器在有注入光和没有注入光时的光谱和频率响应.发现在不同的注入光强度和波长下,激光器的调制带宽和弛豫振荡峰频率会发生变化.通过适当选择注入光的强度和波长,频率响应可以得到改善.激光器频率响应的改善可以用两个模式的拍频来解释,一个模式是从激光器的主模,另一个是主激光器的模式,该模式与从激光器的边带重合.该理论与实验结果符合得很好.     

利用光自注入改善DFB激光器的频率响应

介绍了一种简单有效的自注入方法,通过该方法对直接调制的分布反馈半导体激光器进行光自注入,可以得到非常平坦的频率响应曲线.实验中使用一个环形器和一个1×2耦合器来实现光自注入.实验结果表明,在不同的偏置电流下,适当改变自注入光的偏振状态,频率响应曲线的张弛振荡峰可以得到很好地抑制.     

利用光自注入改善DFB激光器的频率响应

介绍了一种简单有效的自注入方法,通过该方法对直接调制的分布反馈半导体激光器进行光自注入,可以得到非常平坦的频率响应曲线.实验中使用一个环形器和一个1×2耦合器来实现光自注入.实验结果表明,在不同的偏置电流下,适当改变自注入光的偏振状态,频率响应曲线的张弛振荡峰可以得到很好地抑制.     

激光器光注入锁模技术

本文阐述工作于正、负群速色散区中的光脉冲注入锁模的物理机制的区别。     

利用拍频反馈控制调制频率实现再生锁模的光纤激光器

根据EDFA中的传输方程分析了再生锁模光纤激光器的自启动过程,指出采用拍频反馈控制调制频率实现再生锁模光纤激光器运转的前提,是利用在工作波长范围内呈现反常色散特性的谐振腔所具有的自发调制现象来把腔内连续或准连续光的稳态打破以产生光脉冲.阐述了如何在再生锁模光纤激光器中行之有效地提取误差信号,并通过反馈来控制调制频率,从而在实验中保证了再生锁模光纤激光器在24h的连续运转中一直保持稳定的锁模状态.     

完全锁模半导体激光器

本文对含F-P标准具的外腔半导体激光器进行了主动锁模研究。适当选择F-P标准具参数可形成单一的纵模群振荡,并可因此得到完全锁模光脉冲。实验中得到了脉宽为13.5ps、重复频率为925MHz的光脉冲输出。     

拍频自反馈锁模光纤环形激光器

报道一种由光纤环形激光器的拍频信号中提取高重复率正弦电信号，并以此信号调制腔内强度调制器，实现调制频率与腔长自适应的主动锁模方法。采用此方法获得重复率为２．５ＧＨｚ，脉宽为１１ｐｓ的变换极限超短光脉冲。     

反馈光注入半导体激光器复合腔模的稳定性

利用渐进稳定性分析的方法研究了小注入电流条件下反馈光注入半导体激光器的复合腔模(ECM)的稳定性,并提出对应于所有的复合腔模在相空间内存在一个模式稳定区域,复合腔模出现在该模式稳定区域内的概率远大于出现在该模式稳定区域外.通过求解复合腔模的鞍结分岔及霍普夫分岔边界条件并计算载流子浓度的庞加莱截图,验证了模式稳定区域的存在.数值计算的半导体激光器载流子浓度的分岔图验证了在小注入电流条件下渐进分析的可靠性.     

锁模光纤激光器

本文综述了两种腔型－“８”字形腔和环形腔锁模光纤激光器各种锁模方法的基本结构及国外研究情况，详细讨论了它们的工作原理，评述了各自的优缺点。     

基于分布反馈注入锁定的连续可调光子微波倍频实验研究

提出了一种基于注入锁定分布反馈式(DFB)激光器的双波长差频微波/毫米波信号产生方案。方案利用正弦波光信号通过半导体光放大器(SOA)进行非线性展宽,产生高阶分量,然后注入到两个DFB激光器后进行锁定放大,产生频率连续可调的倍频信号。在实验中,注入的正弦波光信号频率为1.25GHz,得到20～40GHz频率范围内1.25GHz的任意自然数倍的连续可调微波信号,其最高倍频数为32。     

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。     

外注入锁定对FP激光器强度噪声的抑制

采用较强的外注入光锁定FP激光器,获得了理想的强度噪声抑制效果. 在自由运转的FP激光器的弛豫振荡峰处,最大噪声抑制强度可达9dB. 研究了注入光功率和频率失谐对于强度噪声抑制效果的影响. 此外,通过实验研究了理想噪声抑制范围与激光器稳定锁定范围之间的关系：它们都随着注入光功率的增加而增大;但在相同的注入光功率下,稳定锁定范围允许更大的频率失谐.     

外注入锁定对FP激光器强度噪声的抑制

采用较强的外注入光锁定FP激光器,获得了理想的强度噪声抑制效果.在自由运转的FP激光器的弛豫振荡峰处,最大噪声抑制强度可达9dB.研究了注入光功率和频率失谐对于强度噪声抑制效果的影响.此外,通过实验研究了理想噪声抑制范围与激光器稳定锁定范围之间的关系:它们都随着注入光功率的增加而增大;但在相同的注入光功率下,稳定锁定范围允许更大的频率失谐.     

外部光注入分布反馈激光器的非线性动力学特性

实验研究了外部光注入分布反馈(DFB)激光器的非线性动力学行为,并给出了其输出特性随注入光强度和频率失谐量变化的动力学特征图.实验结果表明,激光器的动力学行为对外部的微扰十分敏感;在不同外部光注入条件下,激光器可以呈现出单周期、倍周期、多周期以及混沌等多种非线性动力学特征;在注入光强度和频率失谐量变化空间存在三个复杂动力学区域;激光器表现出的复杂动力学行为总是与周期行为有关;当激光器处于复杂动力学区域时,其频谱为连续谱,在连续谱上存在多个明显的峰,所对应的频率定义为特征频率,特征频率的大小不随注入光的强弱以及频率变化.     

Modulation bandwidth enhancement in monolithic integrated two-section DFB lasers based on the detuned loading effect

Modulation bandwidth enhancement in a directly modulated two-section distributed feedback (TS-DFB) laser based on a detuned loading effect is investigated and experimentally demonstrated. The results show that the 3-dB bandwidth of the TS-DFB laser is increased to 17.6 GHz and that chirp parameter can be reduced to 2.24. Compared to the absence of a detuned loading effect, there is a 4.6 GHz increase and a 2.45 reduction, respectively. After transmitting a 10 Gb/s non-return-to-zero (NRZ) signal through a 5-km fiber, the modulation eye diagram still achieves a large opening. Eight-channel laser arrays with precise wavelength spacing are fabricated. Each TS-DFB laser in the array has side mode suppression ratios (SMSR) > 49.093 dB and the maximum wavelength residual < 0.316 nm.     

频率调制光谱稳频法的信号处理算法研究

频率调制光谱稳频法利用参考气体对激光吸收量来反馈控制激光波长稳定,反馈信号的提取通过调节参考信号与吸收分量同相的方式实现.为免除移相的麻烦,提出利用吸收分量和色散分量的合成信号作为反馈信号,通过仿真证明可以利用合成信号作为反馈信号.该合成信号的提取利用两正交参考信号与合成信号耦合的方式实现,该方式方便了信号的提取,免除了调相的麻烦.最后还提出一种判定激光波长偏移的方法.     

激光强度稳定器的频率响应特性研究

建立了描述激光强度稳定器频率响应特性的数学模型。进行了相应的实验研究。理论分析与实验结果基本相符