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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 218 毫秒
1.
钟东洲  计永强  邓涛  周开利 《物理学报》2015,64(11):114203-114203
针对主和副垂直腔表面发射激光器构成的外部注入激光器系统的偏振转换及其非线性动力学行为, 利用周期性极化铌酸锂晶体中准相位匹配线性电光调制, 本文提出了一种新的操控方案并且探索了其控制规律. 研究结果发现, 受到平行光注入或正交光注入的副激光器输出偏振度随外加电场成周期性振荡变化, 其振荡波峰轨迹包络曲线为正弦曲线, 而振荡波谷轨迹包络曲线为余弦曲线; 选取一定的主激光器偏置电流, 通过对来自主激光器的光进行电光调制, 受到两种方式注入的副激光器可以输出任意偏振模, 并且其非线性动力行为经历不同的演变. 另外, 副激光器的偏振度仅依赖于外加电场, 与副激光器的偏置电流无关.  相似文献   

2.
数值研究了各向异性光反馈注入的垂直表面发射激光器(VCSEL)的矢量偏振模转换机理,研究结果表明,首先,当注入电流接近阈值电流时,由VCSEL的外部参数和偏振器控制的光反馈注入量中各偏振模的能量决定VCSEL 输出的偏振态.其次,由偏振器控制的各向异性光反馈注入引起的VCSEL输出偏振态呈周期性变化.另外,当由偏振器控制的反馈注入量中的x^偏振和y^偏振模能量相当时, x^偏振模和y^偏振模之间竞争激烈,而激光器外部微小的扰动都会打破这两种偏振模竞争 关键词: 各向异性光反馈 垂直表面发射激光器 矢量偏振模  相似文献   

3.
颜森林 《物理学报》2008,57(11):6878-6882
提出外腔延时反馈半导体激光器混沌偏振可调控制方法,分别建立了垂直正交偏振延时双反馈、同偏振面方向延时双反馈以及任意可调偏振延时双反馈激光动力学物理模型. 通过调节激光器外腔光路中的平面镜和光衰减器可控制一平面偏振反馈光的延时时间及光反馈量,或调节一偏振反馈光的偏振面到另一个偏振反馈光的偏振面方向上或者到任意偏振方向都可进行激光混沌控制. 数值结果证明该方法可以控制激光混沌到单周期态、多周期态等,还发现该控制可使激光器同时呈现偏振周期振荡、偏振反周期振荡、稳定三种动力学行为等. 关键词: 混沌 控制 激光器 偏振  相似文献   

4.
王小发  夏光琼  吴正茂 《物理学报》2009,58(7):4669-4674
基于自旋反转模型(SFM),对光电负反馈下单向耦合注入垂直腔表面发射激光器(VCSEL)的混沌同步特性进行了数值仿真和理论分析.研究结果表明:随着反馈强度的增加,激光器输出功率呈现两个不同的混沌区域.在单一偏振模区域,能实现很好的同步性,但接近两模共存时,同步质量急剧下降;在两模共存区域,偏振模的连续性差,同步质量不理想.两模共存时的同步质量比单一偏振模差的这一特性,与已报道的基于光反馈的情景相反.产生这一特殊现象的原因是光电负反馈诱发了偏振模竞争效应.此外,还发现内部参数的变化对两个混沌区域的选取有较大 关键词: 线性偏振模 光电负反馈 垂直腔表面发射激光器(VCSEL) 混沌同步  相似文献   

5.
邓伟  夏光琼  吴正茂 《物理学报》2013,62(16):164209-164209
利用双光反馈垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs) 两个正交偏振模式输出的两个混沌信号作为混沌载波, 构建了一个双信道的混沌保密通信系统, 并对该系统的通信性能进行了数值仿真研究.研究结果表明: 通过合理的选取反馈参量, 双光反馈VCSELs两个偏振模式输出的混沌信号能很好地隐藏外腔反馈延时特性; 双光反馈VCSEL两个偏振模式输出的混沌信号通过偏振保持注入到接收VCSEL中, 在强注入锁定条件下可以实现很好的混沌同步, 同步性能对频率失谐的容忍性随着注入强度的增加而加强; 在附加混沌调制加密方式下, 500 Mbit/s的信号在传输过程中能够得到很好的隐藏, 同时在接收端可以成功解调; 随着通信速率的增加, Q因子呈现下降的趋势, 但对于 6 Gbit/s的信息, Q因子仍大于6. 关键词: 垂直腔面发射激光器 双光反馈 双信道 混沌通信  相似文献   

6.
曹体  林晓东  夏光琼  陈兴华  吴正茂 《物理学报》2012,61(11):114202-114202
基于自旋反转模型, 研究了垂直腔表面发射激光器(VCSEL) 在光注入和光电反馈共同作用下的动力学特性. 研究结果表明: 一个受到主VCSEL光注入的副VCSEL, 在同时存在光电正反馈时, 其输出的两个线偏振模式(X和Y偏振模) 可呈现周期、 倍周期、 多周期、 混沌等丰富的动力学状态, 且两偏振模动力学态的演化路径存在差异. 各动力学状态在由反馈强度f与注入强度η 所构成的参数空间的分布区域随着主、 副VCSEL 的频率失谐Δννms, νm, νs 分别为主、 副VCSEL自由运行时的振荡频率) 的变化而发生改变. 当Δν为正失谐时, 呈现混沌的区域相比零失谐和负失谐时有明显的扩展, 即副VCSEL能在更大的参数范围内实现混沌输出. 对于特定的频率失谐, 分析了光电正反馈强度f和光注入强度η对混沌输出带宽的影响. 通过合理选择反馈强度以及注入强度, 可使副VCSEL混沌输出带宽显著增加.  相似文献   

7.
双折射双频激光器输出光偏振特性的实验研究   总被引:7,自引:2,他引:5  
成相印  郭继华 《光学学报》1995,15(5):48-551
报道了双折射双频激光器输出光偏振特性的实验研究,实验发现双折射双频激光器两端输出的线偏振光的偏振方向并不一致,而相互有一定的旋转角度,实验也再次证明了激光器输出的是正交线偏振光,而不是晶体本征模的椭圆化了的偏振光。  相似文献   

8.
钟东洲  夏光琼  王飞  吴正茂 《物理学报》2007,56(6):3279-3291
基于自旋反向模型(SFM),数值研究了基于光反馈的单向耦合注入垂直腔表面发射激光器的矢量混沌同步特性,研究结果表明:当外部光反馈时间等于光从发射系统到接收系统传输时间时, x偏振模和y偏振模都能接收最好的完全混沌同步质量.若外部光反馈时间不等于传输时间且注入电流接近阈值电流时,占主导的y偏振模能暂时实现较好的完全混沌同步质量.相比较而言,占主导地位的x偏振模至始至终获得很差的同步质量,另外,当系统输出为混合偏振模时,混合偏振模中的每一个线性偏振模获得很差完全同步质量.然而,当注入电流远大于阈值电流时,系统输出仅为y偏振模,这时y偏振模能稳定地实现最好的完全混沌同步质量.最后,当接收激光器受到线性偏振模的强注入时,每一个注入线性偏振模能与接收激光器输出的对应的线性偏振模实现很好的注入锁定同步.然而,每一个占主导的线性偏振模比另一被抑制的线性偏振模获得更差注入锁定同步质量、如果有相等的能量的两个线性偏振模同时存在,这两个线性偏振模获得差不多一致的注入锁定混同步质量, 换句话说,能量较少的线性偏振能获得较高的注入锁定同步质量. 关键词: 线性偏振态 垂直腔表面发射激光器 完全矢量混沌同步 强注入锁定矢量混沌同步  相似文献   

9.
王永胜  赵彤  王安帮  张明江  王云才 《物理学报》2017,66(23):234204-234204
混沌外腔半导体激光器输出明显存在弛豫振荡特征,弛豫振荡频率小于外腔振荡频率时,外腔半导体激光器输出态是短腔机制;反之,外腔半导体激光器输出态是长腔机制.首先对比分析了弛豫振荡频率为5.6 GHz,腔长对频谱有效带宽的影响.然后同时调节注入电流和载流子寿命来大幅度地增加弛豫振荡频率.最后在弛豫振荡频率为40 GHz、腔长为毫米级(4—20 mm)时,实现由短腔机制到长腔机制的转换,进而分析了外腔反馈率和外腔长对外腔半导体激光器频谱带宽的影响.分析结果表明:短腔机制下,输出混沌态不稳定,0.1 mm的偏差就会导致混沌态与非混沌态之间的转化;长腔机制下,输出混沌态稳定,输出混沌区域较大,证明长腔机制下更有益于获得宽带连续的混沌区域.在弛豫振荡频率为40 GHz、外腔长度为毫米级时,实现了外腔半导体激光器的长腔机制,从而增大了高带宽混沌的参数空间.  相似文献   

10.
基于垂直腔表面发射激光器(VCSEL)自身的光反馈以及线性电光调制效应,设计了一种实现动态可重构的光混沌逻辑运算的技术方案.归一化注入电流被调制为逻辑输入,横向电场被调制为控制信号,逻辑输出通过对VCSEL输出的x偏振光光强的均值与阈值做差进行解调.通过转换控制信号与逻辑输入的逻辑运算关系,系统就能在基本的逻辑运算如N...  相似文献   

11.
As was shown previously, in propagation of a circularly polarized Bessel light beam along the optical axes of a biaxial crystal, there takes place the conversion of the order of Bessel function. In this paper, a new result is presented which is obtained by varying the polarization state of an input beam. Namely, a linearly polarized beam can be transformed into a beam with the radial or azimuthal polarization state. At that the order-transformation also occurs. The switching between radial and azimuthal polarization states of the output beam is performed by the proper switching between two orthogonal linear polarization states of the input beam. The efficiency of polarization conversion is high and can be practically full at an appropriate choice of the cone angle of the input beam or crystal length.  相似文献   

12.
表面液晶-垂直腔面发射激光器温度特性的研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
王强  关宝璐  刘克  史国柱  刘欣  崔碧峰  韩军  李建军  徐晨 《物理学报》2013,62(23):234206-234206
本文利用向列相液晶层作为激光偏振调控单元,涂覆于垂直腔面发射激光器(VCSEL)表面,测量并分析了不同温度下VCSEL正交线偏振光的阈值电流、峰值光功率和I-P特性. 实验结果表明:温度为293 K时,涂覆液晶后激光偏振第一跳变点和第二跳变点之间的电流值ΔI增大了2.2 mA,比无液晶时增大1倍. 温度为313 K、注入电流为3 mA时,两种正交线偏振光的光功率差ΔP由133.6 μW增大到248.8 μW,进一步增加了线偏振光的各向异性. 表面液晶层的引入有效地扩大了VCSEL的正交线偏振态稳定范围和光功率差,为实现液晶VCSEL高温单偏振稳定的设计和器件制备提供了理论和实验基础. 关键词: 垂直腔面发射激光器 向列相液晶 偏振态  相似文献   

13.
杨显杰  陈建军  夏光琼  吴加贵  吴正茂 《物理学报》2015,64(22):224213-224213
基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的自旋反转模型, 数值研究了由一个光反馈VCSEL (定义为主VCSEL, M-VCSEL)输出的混沌光单向注入到另一个VCSEL (定义为副VCSLE, S-VCSEL)所构成的主副VCSELs系统的混沌动力学特性, 分析了注入强度、M-VCSEL与S-VCSEL之间的频率失谐以及M-VCSEL所受到的光反馈强度对系统混沌输出时延特征(包括强度时延特征(I-TDS) 和相位时延特征(P-TDS))以及输出带宽(BW)的影响. 结果显示: 通过调节注入强度和频率失谐, 该系统混沌输出的两个偏振分量(X-PC和Y-PC)的P-TDS和I-TDS可以同时得到抑制; 进一步分析注入强度和频率失谐对混沌BW的影响, 发现在较大负频率失谐区域, 系统可输出BW超过30 GHz 的X-PC和Y-PC混沌信号; 结合系统混沌输出信号的TDS与BW在注入强度和频率失谐参量空间下的演化特性, 可确定宽带宽、低时延特征混沌信号输出的参量空间区域. 此外, 通过合理调节M-VCSEL 所受到的光反馈强度, 可以显著优化系统的混沌输出信号质量.  相似文献   

14.
We demonstrate the generation of a radially polarized beam by simply inserting an undoped c-cut YVO4 crystal into a Nd:YAG laser cavity. In a hemispherical cavity, the cylindrically symmetric, positive birefringence of the YVO4 crystal extends the stability limit of the cavity length for an extraordinary ray (radial polarization) compared to an ordinary one (azimuthal polarization). By adjusting the cavity length, a radially polarized beam with an output power up to 1 W was selectively obtained. In addition, a higher-order transverse mode was also generated by arranging the cavity design. The method demonstrated in this paper can be readily applied to laser systems with an isotropic laser medium. PACS 42.60.Da; 42.25.Lc; 42.25.Ja  相似文献   

15.
We analyze theoretically the effect of polarization mode competition on the synchronization of two unidirectionally coupled vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). Chaos in the master laser is induced by delayed optical feedback, and the slave laser is subject to isotropic optical injection from the master VCSEL. We show that the synchronization quality can be enhanced when the chaotic regime in the master VCSEL involves both fundamental orthogonal linearly polarized modes.  相似文献   

16.
曹田  徐晨  解意洋  阚强  魏思民  毛明明  陈弘达 《中国物理 B》2013,22(2):24205-024205
The polarization of traditional photonic crystal (PC) vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) is uncontrollable, resulting in the bit error increasing easily. Elliptical hole photonic crystal can control the transverse mode and polarization of VCSEL efficiently. We analyze the far field divergence angle, and birefringence of elliptical hole PC VCSEL. When the ratio of minor axis to major axis b/a=0.7, the PC VCSEL can obtain single mode and polarization. According to the simulation results, we fabricate the device successfully. The output power is 1.7 mW, the far field divergence angle is less than 10°, and the side mode suppression ratio is over 30 dB. The output power in the Y direction is 20 times that in the X direction.  相似文献   

17.
关宝璐  郭霞  张敬兰  任秀娟  郭帅  李硕  揣东旭  沈光地 《物理学报》2011,60(1):14209-014209
基于光子晶体技术在一维光子晶体带隙内引入缺陷态模式,并对激光器谐振腔内部电磁场分布和共振波长进行调制,从而将单一波长分裂为双波长输出.最终制备出了一种新的具有双波长光谱输出特性的垂直腔面发射激光器,缺陷层为Al0.8Ga0.2As材料,厚度为5λ/4.所得到的双波长输出光谱具有低吸收损耗、输出波长容易控制及同方向垂直输出特性.同时,通过调整一维光子晶体的折射率差和缺陷层厚度可以有效调谐双波长的间距及输出波段.所设计的双波长垂直腔面发射激光器结构同样 关键词: 垂直腔面发射激光器 光子带隙 双波长  相似文献   

18.
The aim of this paper is to investigate the effects of external optical injection taking account of polarization and electron spin properties in vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs). Using external polarized injection we seek the locked phases and amplitudes of specific polarized fields in terms of injection level and frequency detuning, taking account of two kinds of distinguishable carrier density (spin-up and spin-down). For the conventional form of optical injection without taking account of spin-polarized fields there are three fundamental equations describing the carrier density, field amplitude and phase. However, by using the spin flip model (SFM), the combined effect of polarized fields along two perpendicular crystal axes and electron spin properties results in six equations. We analyse the conditions for stable locking and also the influence of birefringence effects on the stability map of detuning versus optical injection for both cases of injection polarized parallel and perpendicular to the lasing mode of the solitary VCSEL. For given values of pumping and spin relaxation rate there is a minimum birefringence rate for orthogonal injection. Above this value three regions of elliptical polarization are found in the stability map, namely “quasi-stability” (QS), “coupled limit cycle” (CLC) and “coupled chaos” (CC). The three regions of linear polarization, namely chaos, limit cycle and stability, are reduced in area compared to the case of parallel injection. For orthogonal injection it is found that increased birefringence or reduced spin relaxation rate causes the stable locking region to begin at higher injected power and frequency detuning.  相似文献   

19.
12 TiO20. The first two can be measured by simple and classical methods, but the coexistence of optical activity, electrogyration, field-induced linear birefringence, and piezoelectric and photoelastic effects in photorefractive materials such as Bi12TiO20 complicate the measurement of the electro-optic coefficient. For normal incidence of linearly polarized light we derive analytic expressions for the polarization of light that has passed through the crystal. The ellipticity of the polarization is a function of the electric-field-induced linear birefringence and hence of the electro-optic coefficient of the crystal. Therefore measurement of the ellipticity as a function of an electric field externally applied to the crystal leads to an electro-optic coefficient r41 of 5.3±0.1 pm/V. Received: 22 December 1996/Revised version: 21 March 1997  相似文献   

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