為研究集成激光器生成微波信號特性,基于光注入法設計面向微波信號生成的3段式單片集成分布反饋二極管激光器（distributed feedback laser diode,DFB-LD）.基于麥克斯韋-布洛赫模型,構建DFBLD的行波速率方程組,并搭建基于多段式單片集成激光器的仿真系統(tǒng),研究3段式生成微波的時序、光譜及頻譜特性,分析激光器偏置電流、波導偏置電流及波導失諧量對微波信號特性的影響.仿真結果表明,頻譜在激光器偏置電流達到閾值電流的6倍時不再存在拍頻分量,微波頻率隨著波導偏置電流的增大基本保持不變,通過調節(jié)波導失諧量可對微波信號實現(xiàn)14.29 GHz的調諧范圍.研究結果為集成半導體器件產(chǎn)生微波信號提供新思路和方法. 

【文章來源】：深圳大學學報(理工版). 2020,37(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

WG段不同帶隙失諧量下的集成激光器時序、光譜及頻譜特性

圖1為基于單片集成的3段式DFB激光器芯片結構，沿光軸方向由左至右依次為半導體激光器DFB1、無源光波導WG(waveguide)、半導體激光器DFB2,3段結構之間電學隔離理想．仿真中DFB激光器利用布拉格光柵進行模式選擇，由于單片集成結構兩端面(DFB1左端面與DFB2右端面)采用理想無損耗端面，且激光器與波導耦合端面(DFB1右端面、WG兩端端面與DFB2左端面)無損耗傳輸光，則6個端面的反射率均為0．設定單片集成3段式DFB激光器總長為1 050μm，其中，兩段DFB半導體激光器長度與WG長度均為350μm.2 仿真原理及模型

由圖2可見，當DFB2激光器的偏置電流為2Ith時，互耦合激光器出現(xiàn)頻率鎖定，光譜中有2個主要模式激射，頻率分別為458 GHz和462 GHz，頻譜中能量最高的頻率分量為2個模式的差頻(4.105 GHz)．時序為周期0.24 ns的脈沖輸出，與差頻頻率對應;當DFB2激光器偏置電流為4Ith時，由拍頻導致的頻率分量減少;當DFB2激光器偏置電流為6Ith時，形成強注入鎖定狀態(tài)，其頻譜中不再存在拍頻分量．3.2 波導區(qū)偏置電流對微波信號產(chǎn)生的影響

【參考文獻】：
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本文編號：3351168