非线性增益和波导结构对半导体激光器的谱线宽度的作用

本文采用半经典理论研究了非线性增益和波导结构对量子相位噪声引起的模式谱线增宽过程的作用,得出谱线宽度不但与线性增益而且与三阶增益有关,并且都受到波导结构的制书。从而提出新的谱线增宽因子和与功率无关的线宽的新机制。 关键词：     

色散关系和纵向耦合腔(C~3)对半导体激光器的模谱行为的影响

本文从理论上探讨了色散关系的作用,引进α_e和F因数,修正了半导体激光器的光谱线宽公式,发现通过波导结构的设计不但可减小α_e因数,还可增大F因数来进一步抑制光谱线宽,用所提出的等效反射率法分析了纵向耦合腔(C~3)的选模和压缩线宽的机制,指出实现单纵模窄线宽的条件。     

近单模半导体激光器中模式间相互作用对光谱线宽的影响

本文提出一种统计数值模拟法,从理论上较严格地研究自发辐射的量子涨落引起的半导体激光相位涨落积累量和模式线宽。结果在单模情况与小信号解析近似的结果一致;在近单模情况,边模使主模线宽略有增加;指出最近有人用Monte-Carlo法对此得出过高估计的原因,并对小讯号解析近似已不适用的次模线宽得出其与功率无关的线宽分量约为100MHz,与实验一致。 关键词：     

高掺杂半导体的带尾结构及其对载流子瞬态分布的影响

本文从理论上分析了稳态和瞬态情况半导体自发发射光谱峰值与载流子在能带中的分布极大值之间的关系;载流子分布极大值位于带尾中的条件;载流子分布极大值在带尾中随注入水平变化的快慢与带尾形状以及载流子是否达到准平衡分布的关系。建立了从稳态和瞬态发射光谱的峰值移动规律定量地确定带尾态密度分布的新方法,并得出了在掺双性硅的GaAs,自发发光的瞬态过程中不存在准费米能级的重要结论。实验上系统地测量了掺有不同杂质、不同掺杂浓度和补偿度的GaAs同质结和异质结样品在不同注入水平下在300K和77K的稳态和瞬态时间分辨光谱。实验结果与理论预期相当符合,并据此探讨了带尾对发光瞬态响应时间的影响。     

半导体激光器在高速大正弦调制下的分频单一光脉冲化及单模化行为

本文用多纵模速率方程对半导体激光器在高速大正弦调制下的行为进行了数值分析,得出随着调制参量的变化激光器的输出光会出现有规则的光脉冲序列、光谱变宽和波长漂移;在适当的调制条件下不仅会产生二分频单一光脉冲化现象,而且还会产生更多分频单一光脉冲化现象,同时利用分频现象还能够得到单模化光脉冲,其脉冲宽度小于10ps,并且对这些现象进行了定性解释。     

平行耦合腔波导对半导体激光器谱线宽度的控制作用

本文详细分析了平行耦合腔波导对谱线增宽因子的作用,得出在弱耦合和两腔内涨落互不相关的条件下,可以调节波导参数使增宽因子趋于零,从而使谱线宽度降低一个数量级以上,并讨论了耦合腔波导结构的近场和远场分布以及同相和反相模式的选择过程. 关键词：     

掩蔽与选择性热氧化GaAs—GaAlAs多层结构中的应力和光弹性效应

本文计算了掩蔽与选择性热氧化GaAs-GaAlAs多层结构中的应力与光弹性效应.提出介质洛埃镜干涉法,直接观测了GaAs上掩蔽生长热氧化膜引起的应力-光弹性效应的折射率分布,测量结果在定性和数量级上与理论计算一致.本文也扼要介绍了应力和光弹性效应对半导体激光器特性的影响及应用于集成光学的可能性.     

相干光注入半导体激光器锁定过程的稳定性和到达混沌态的各种不稳定现象

本文从半经典理论出发,导出半导体激光器相干光注入锁定过程的基本方程组,讨论了静态解的多支性及其稳定性,稳态调制特性及其稳定性,锁定区内外各种不稳定现象及其在光注入条件下参数平面上的分布,发现锁定区内不稳定区中部存在一混沌区,而在靠近稳定区下边界则存在一自脉动区,混沌区与自脉动区之间是其过渡区;发现到达混沌态可通过自脉动分岔(2^p型和非2^p型)、拍频自调制,以及其混合型等新的路径。 关键词：     

WHISPERING-GALLERY MODE STRUCTURE IN SEMICONDUCTOR MICRODISK LASERS AND CONTROL OF THE SPONTANEOUS EMISSION FACTOR

The mode density and cross-sectional area of whispering-gallery modes of various possible polarizations existing in a microdisk cavity structure have been investigated and compared in some detail. Their variations with the disk thickness and radius have been calculated and the behavior of the spontaneous emission factor controlled by the microdisk structure have been shown. It is found that for a given microdisk thickness, the spontaneous emission factor increases with decreasing microdisk radius, but decreases after passing a maximum value, This non-monotonic behavior has never been noted before by others. The variation of spontaneous emission factor with respect to microdisk thickness also exhibits similar behavior. For a microdisk laser emitting at 1.5 μm wavelength, the enhanced spontaneous emiasion factor can barely exceed 0.2. A device configuration for improving the coupling between the whispering-gallery mode and the active region, and for leading the laser beam out of this high-Q microcavity is proposad, and its feasibility in realizing a thresholdless laser is discussed.