發(fā)布時(shí)間：2021-05-10 09:15

　　半導(dǎo)體激光器是利用半導(dǎo)體材料作為增益介質(zhì)實(shí)現(xiàn)光放大,從而產(chǎn)生激光輸出的激光器。相比于其他類型激光器,它具有明顯的優(yōu)點(diǎn):體積小、發(fā)光效率高、可直接調(diào)制以及良好的集成能力。基于以上優(yōu)點(diǎn),半導(dǎo)體激光器在相干光通信,光纖傳感、相干探測(cè)等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。然而,科學(xué)技術(shù)的日新月異使得人們對(duì)這些領(lǐng)域的發(fā)展提出了更高的期望。而作為其主要的應(yīng)用光源,半導(dǎo)體激光器的頻譜性能越來(lái)越難以滿足發(fā)展的需求,因而在各個(gè)領(lǐng)域中都不約而同的掀起了窄線寬半導(dǎo)體激光器的研究熱潮。在眾多研究方案中,外腔半導(dǎo)體激光器方案通過(guò)對(duì)激光諧振腔的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),同時(shí)具有良好的頻譜性能,是科研人員著重研究的方向。本方案基于一種性能優(yōu)良的選頻元件——微環(huán)諧振腔作為腔外結(jié)構(gòu),為主體激光諧振腔提供反饋光,以實(shí)現(xiàn)對(duì)激射模式的調(diào)控,達(dá)到壓窄線寬的目的。激光器系統(tǒng)采用相干光負(fù)反饋機(jī)理,相比較于其它已有方案,避免了輸出光經(jīng)過(guò)外腔結(jié)構(gòu)而帶來(lái)過(guò)高的能量損耗,同時(shí)利用微環(huán)諧振腔良好的選頻特性提供反饋光,故可實(shí)現(xiàn)線寬和輸出功率性能的雙重保證。本文對(duì)該負(fù)反饋半導(dǎo)體激光器方案做了系統(tǒng)的分析。首先根據(jù)激光器系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)了各部分元件的結(jié)構(gòu)... 

【文章來(lái)源】：陜西師范大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 窄線寬外腔半導(dǎo)體激光器的研究現(xiàn)狀
    1.3 窄線寬外腔半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用前景
        1.3.1 原子冷卻和俘獲
        1.3.2 相干光通信
        1.3.3 干涉測(cè)量技術(shù)
        1.3.4 光纖傳感
    1.4 本文工作安排及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 半導(dǎo)體激光器基本原理及窄線寬系統(tǒng)分析
    2.1 光源線寬的概念及其產(chǎn)生機(jī)理
    2.2 外腔半導(dǎo)體激光器基本結(jié)構(gòu)及其特性
        2.2.1 外腔半導(dǎo)體激光器的激射條件
        2.2.2 外腔半導(dǎo)體激光器的線寬特性
        2.2.3 強(qiáng)反饋選頻外腔特性分析
    2.3 DFB激光器原理分析
        2.3.1 DFB激光器及其原理簡(jiǎn)介
        2.3.2 均勻光柵DFB激光器
        2.3.3 λ/4相移DFB激光器
    2.4 微環(huán)諧振腔相關(guān)特性分析
        2.4.1 表征微環(huán)諧振腔的性能參數(shù)
        2.4.2 全通型微環(huán)諧振腔的理論分析
第3章 窄線寬半導(dǎo)體激光器設(shè)計(jì)及理論分析
    3.1 窄線寬半導(dǎo)體激光器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理
    3.2 線寬壓窄過(guò)程的理論分析
        3.2.1 微環(huán)諧振腔的傳遞函數(shù)H_(MR)
        3.2.2 外部回路的傳遞函數(shù)H_(LOOP)
        3.2.3 DFB激光諧振腔的傳遞函數(shù)
        3.2.4 負(fù)反饋系統(tǒng)的傳遞函數(shù)及激光線寬
    3.3 本章小結(jié)
第4章 窄線寬半導(dǎo)體激光器方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 窄線寬半導(dǎo)體激光器的系統(tǒng)搭建
    4.2 線寬測(cè)量系統(tǒng)
        4.2.1 線寬測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介
        4.2.2 外差法測(cè)量線寬的基本原理及測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    4.3 線寬測(cè)量實(shí)驗(yàn)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]減反膜外腔半導(dǎo)體激光器特性的研究[J]. 劉四平,張玉馳,張鵬飛,李剛,王軍民,張?zhí)觳?  物理學(xué)報(bào). 2009(01)
[2]閃耀光柵外腔反饋壓窄半導(dǎo)體激光器線寬技術(shù)的研究[J]. 江鵬飛,周燕,謝福增.  光學(xué)技術(shù). 2006(06)
[3]一種新型全光纖彈速測(cè)量系統(tǒng)的研制[J]. 王翔,王為,傅秋衛(wèi),賈路峰.  光電工程. 2004(10)
[4]外腔半導(dǎo)體激光器中激光二極管端面反射率的譜特性分析[J]. 潘煒,張曉霞,羅斌,陳建國(guó).  光學(xué)技術(shù). 2001(04)

博士論文
[1]DFB激光器光柵的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其納米壓印制作工藝研究[D]. 左強(qiáng).華中科技大學(xué) 2013

碩士論文
[1]微環(huán)諧振腔的濾波和傳感特性研究[D]. 歐梅蓮.廣西大學(xué) 2016
[2]光柵反饋半導(dǎo)體激光器及原子冷卻的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉永宏.山西大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3179109