單片集成的大范圍可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是光子集成電路以及下一代可重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件之一。在密集波分復(fù)用系統(tǒng),可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器可以取代單個(gè)固定波長的激光器,極大地降低備用光源的管理和庫存成本。在下一代可重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)中,可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器可以用作波長路由,波長切換等。目前,商業(yè)可用的單片集成的大范圍可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器主要是基于光柵進(jìn)行選模的,如分布式反饋激光器陣列和分布式布拉格反射類調(diào)諧激光器。然而光柵的制作需要高精度的刻蝕工藝,如電子束曝光,并且光柵的掩埋對外延質(zhì)量要求比較高。由于成本較高,可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器主要用于骨干網(wǎng),并且逐步應(yīng)用于城域網(wǎng)。因此,研究者一直在致力于研究制作簡單、低成本以及控制簡單的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器。近幾十年,許多制作相對簡單的新型的單片集成的調(diào)諧激光器被提出,但是其性能都還無法同基于光柵進(jìn)行選模的可調(diào)諧激光器的性能相比擬。本論文提出了一種新型單片集成的大范圍可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器——多通道干涉激光器,并從激光器的理論設(shè)計(jì)、波長表征、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及性能改進(jìn)等幾個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)研究工作。第二章首先介紹了多通道干涉激光器的工作原理。多通道干涉激光器是基于多個(gè)不同長度的臂干涉進(jìn)行... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

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波分復(fù)用系統(tǒng)示意圖

EDFA 是在 1.55 μm 波段有源光纖的研究基礎(chǔ)上發(fā)展而來工作帶寬，覆蓋光纖的 C 波段(1530 nm 至 1565 nm)，所以在有限的通過不斷減小信道與信道之間的波長間隔來提高通信容量。目前密e wavelength division demultiplexing, DWDM）系統(tǒng)主要采用 50 G 個(gè)信道，下一代 DWDM 系統(tǒng)則采用 25 GHz 頻率間隔的信道。在用固定波長的單模激光器——分布式反饋布拉格(Distributed feedb那么每一個(gè)信道都需要單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的 DFB 激光器，這樣激本就非常高，庫存管理也非常復(fù)雜。如果采用可調(diào)諧激光器來代替激光器，那么只需要設(shè)計(jì)一個(gè)通用的激光器就可以適用于所有通道器的實(shí)際成本比固定波長的單模 DFB 激光器成本高，但是可調(diào)諧能夠極大地降低備用光源和庫存管理的成本。例如，對于已經(jīng)安裝的 DWDM 系統(tǒng)，一個(gè)可調(diào)諧激光器就可以作為所有信道的備用光

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文柵設(shè)計(jì)以及減少無源波導(dǎo)的傳輸損耗，實(shí)現(xiàn)了高于 54.5 dB 的邊模抑制比，以及小于80 kHz 的線寬[21]。為了防止波導(dǎo)斷裂，F(xiàn)inisar 報(bào)道的基于熱調(diào)的窄線寬激光器都采用了熱阻比較大的氧化硅柱子來支撐波導(dǎo)，如圖 1-4（a）和（b）所示。


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