發(fā)布時間：2021-08-19 09:38

　　為研究集成激光器生成微波信號特性,基于光注入法設(shè)計(jì)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(gòu)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(dǎo)偏置電流及波導(dǎo)失諧量對微波信號特性的影響.仿真結(jié)果表明,頻譜在激光器偏置電流達(dá)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(dǎo)偏置電流的增大基本保持不變,通過調(diào)節(jié)波導(dǎo)失諧量可對微波信號實(shí)現(xiàn)14.29 GHz的調(diào)諧范圍.研究結(jié)果為集成半導(dǎo)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(xué)學(xué)報(bào)(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(jié)構(gòu)，沿光軸方向由左至右依次為半導(dǎo)體激光器DFB1、無源光波導(dǎo)WG(waveguide)、半導(dǎo)體激光器DFB2,3段結(jié)構(gòu)之間電學(xué)隔離理想．仿真中DFB激光器利用布拉格光柵進(jìn)行模式選擇，由于單片集成結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(shè)定單片集成3段式DFB激光器總長為1 050μm，其中，兩段DFB半導(dǎo)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(dāng)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?yàn)橹芷?.24 ns的脈沖輸出，與差頻頻率對應(yīng);當(dāng)DFB2激光器偏置電流為4Ith時，由拍頻導(dǎo)致的頻率分量減少;當(dāng)DFB2激光器偏置電流為6Ith時，形成強(qiáng)注入鎖定狀態(tài)，其頻譜中不再存在拍頻分量．3.2 波導(dǎo)區(qū)偏置電流對微波信號產(chǎn)生的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于線性腔光纖激光器產(chǎn)生可調(diào)微波信號的研究[J]. 尚海燕,馮德軍.  武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]結(jié)合光注入半導(dǎo)體激光器與光電環(huán)路產(chǎn)生頻率大范圍可調(diào)、窄線寬微波信號[J]. 龐海越,林曉東,吳正茂,鄧濤,夏光瓊.  光子學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]基于光電負(fù)反饋的光注入1550nm垂直腔面發(fā)射激光器產(chǎn)生窄線寬微波信號[J]. 梁卿,樊利,楊繼云,吳正茂,夏光瓊.  光子學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]基于布里淵散射的高頻可調(diào)諧微波信號產(chǎn)生技術(shù)的研究[J]. 陳東軍,袁鑫,王如剛.  鹽城工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[5]基于雙波長激光器的光學(xué)微波信號的產(chǎn)生[J]. 李玲,任偉.  光通信技術(shù). 2015(09)
[6]基于8字型結(jié)構(gòu)布里淵多波長光纖激光器的可調(diào)諧高頻微波產(chǎn)生[J]. 張鵬,王天樞,賈青松,馬萬卓,張立中,佟首峰,姜會林.  中國激光. 2014(12)
[7]光注入條件下分布反饋半導(dǎo)體激光器的放大特性研究及其在微波信號產(chǎn)生中的應(yīng)用[J]. 熊錦添,王榮,蒲濤,盧麟,方濤,魏志虎,鄭吉林,項(xiàng)鵬.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]基于高階受激布里淵散射的高頻微波信號產(chǎn)生技術(shù)[J]. 沈穎,王榮,蒲濤.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[9]光學(xué)外差法產(chǎn)生微波信號特性的研究[J]. 王沁泉,陳福深.  半導(dǎo)體光電. 2009(06)



本文編號：3351168