本文選題：氧化鋅單晶 + 分布反饋激光器　； 參考：《南京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文開展了對1550nm光通信波段的氧化鋅單晶分布反饋半導(dǎo)體激光器的研究。DFB激光器具備資源豐富、穩(wěn)定性好、低損耗、窄線寬等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為下一代光傳輸系統(tǒng)的重要光源器件之一。本文首先針對新型DFB激光器諧振腔結(jié)構(gòu),建立了基于氧化鋅單晶的DFB激光器諧振腔二維穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,結(jié)合耦合波理論及介質(zhì)平板波導(dǎo)理論計算DFB激光器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)及單模輸出條件,重點(diǎn)探討了不同光柵占空比、光柵高度、光柵寬度及光柵周期對1550nm激光諧振峰的影響,分析了諧振腔內(nèi)光柵的不同結(jié)構(gòu)對DFB激光器的諧振特性的影響,以及討論了不同半導(dǎo)體材料光柵結(jié)構(gòu)對激光器的波長選擇相關(guān)性。其次本文利用DFB激光器光柵階數(shù)特性,設(shè)計仿真了新型二階光柵激光器諧振腔的輸出特性,實(shí)現(xiàn)了對傳輸波長旁瓣的抑制,有利于減小器件的線寬,保證了穩(wěn)定的單模傳輸,可應(yīng)用于目前先進(jìn)調(diào)制方式中。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)加工過程中減少對氧化鋅單晶的損傷,本文提出了一種利用光刻膠制備氧化鋅DFB激光器方案,并且討論了其諧振特性,在指標(biāo)相同的情況下,這種新型氧化鋅DFB激光器不僅可以實(shí)現(xiàn)1550nm波長窄線寬的光譜輸出,還具備光刻膠材料微加工技術(shù)較成熟使得晶體不易損傷的優(yōu)點(diǎn)。最后利用Optisystem 7.0軟件針對新型DFB激光器應(yīng)用于非歸零碼(NRZ)的XFP(光收發(fā)模塊)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真。通過仿真結(jié)果可得消光比為12dB,眼圖清晰張開。
[Abstract]:In this paper, the study of ZnO single crystal distributed feedback semiconductor laser in 1550nm optical communication band has been carried out. DFB laser has the advantages of rich resources, good stability, low loss, narrow linewidth and so on. It has become one of the important light source devices in the next generation optical transmission system. In this paper, a two-dimensional steady-state mathematical model of DFB laser resonator based on zinc oxide single crystal is established for the new structure of DFB laser resonator. Based on coupled wave theory and dielectric plate waveguide theory, the key structure parameters and single mode output conditions of DFB laser are calculated. The effects of different grating duty cycle, grating height, grating width and grating period on the resonance peak of 1550nm laser are discussed. The influence of different structures of grating in resonator on the resonant characteristics of DFB laser is analyzed, and the correlation of wavelength selection between different grating structures of semiconductor materials is discussed. Secondly, the output characteristics of a new second-order grating resonator are designed and simulated by using the order characteristic of DFB laser, which can suppress the sidelobe of the transmission wavelength, reduce the linewidth of the device and guarantee the stable single-mode transmission. It can be used in the current advanced modulation mode. In order to further reduce the damage to ZnO single crystal during the process of processing, a scheme of preparing ZnO DFB laser using photoresist is presented in this paper, and its resonant characteristics are discussed. This new type of ZnO DFB laser can not only realize the spectral output of 1550nm wavelength with narrow linewidth, but also have the advantages of the mature micromachining technology of photoresist material and the difficulty of crystal damage. Finally, the Optisystem 7.0 software is used to simulate the XFP (optical transceiver module) transmission system of the new DFB laser applied to the NRZ non-return-to-zero code. The extinction ratio is 12 dB and the eye diagram is clearly opened.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN248.4

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本文編號：1969515