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(zhǎng)的激光器,極大地降低備用光源的管理和庫(kù)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(zhǎng)路由,波長(zhǎng)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(lèi)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(duì)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(jiǎn)單、低成本以及控制簡(jiǎn)單的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器。近幾十年,許多制作相對(duì)簡(jiǎn)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(wú)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(zhǎng)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(zhǎng)度的臂干涉進(jìn)行... 

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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(lái)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(guò)不斷減小信道與信道之間的波長(zhǎng)間隔來(lái)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(zhǎng)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(kù)存管理也非常復(fù)雜。如果采用可調(diào)諧激光器來(lái)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(zhǎng)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(kù)存管理的成本。例如，對(duì)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(wú)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(lái)支撐波導(dǎo)，如圖 1-4（a）和（b）所示。


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