974nm雙光纖光柵激光器隨溫度變化特性
發(fā)布時(shí)間：2021-08-21 12:49
對(duì)974 nm雙光纖光柵激光器的溫度特性進(jìn)行理論分析與實(shí)驗(yàn)研究,理論模擬了雙光纖光柵的柵距對(duì)反射率的影響。先在室溫（25℃）下測(cè)試器件的光譜,與未加雙光纖光柵器件的光譜相比,雙光纖光柵激光器的光譜中的次峰得到明顯抑制,測(cè)試得到峰值波長(zhǎng)（974.07 nm）鎖定在光柵的中心波長(zhǎng)974 nm附近。對(duì)器件的功率電流電壓特性進(jìn)行測(cè)試,當(dāng)工作電流達(dá)到400 mA時(shí),尾纖輸出功率大于253 mW。再分別測(cè)試器件在全溫范圍下的波長(zhǎng)變化率和功率變化率,得到波長(zhǎng)變化率小于8.2×10-3 nm/℃。最后測(cè)試器件的微分結(jié)構(gòu)函數(shù)曲線并分析熱阻分布,通過優(yōu)化熱沉的燒結(jié)工藝使器件功率變化率小于1.06%。
【文章來源】：中國(guó)激光. 2020,47(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
圖1 雙光纖光柵的結(jié)構(gòu)
為了研究雙光纖光柵的柵距h對(duì)反射帶寬的影響,分別選取柵距h為10,25,35 mm的雙光纖光柵,理論上模擬了上述三種柵距的FBG反射率,模擬結(jié)果如圖2所示。隨著雙光纖光柵的柵距h逐漸增加,其峰值波長(zhǎng)附近的反射帶寬越來越窄,該結(jié)果與“線寬與腔長(zhǎng)成反比”的結(jié)論相吻合。因此,將雙光纖光柵等效成法布里-珀羅腔,其能夠表征光柵的反射特性,可為雙光纖光柵激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論支撐。2.2 半導(dǎo)體激光器熱阻測(cè)試原理
圖3為974 nm雙光纖光柵半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu),管芯產(chǎn)生的光與光纖耦合,并由雙光纖光柵輸出。其中光纖頭經(jīng)過微透鏡處理后可提高耦合效率,光纖前端加套管后通過橋拱固定在熱沉的表面。管芯產(chǎn)生的熱量經(jīng)過過渡熱沉和鎳熱沉等多個(gè)部件,最終到達(dá)制冷器。整個(gè)散熱過程中,管芯熱阻、熱沉熱阻及各個(gè)熱沉之間的界面態(tài)熱阻都會(huì)對(duì)管芯的散熱效率和制冷器的控溫效率產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)以正向壓降法為基礎(chǔ),結(jié)合算法及軟件得到器件的瞬態(tài)熱阻分布情況。正向壓降法測(cè)試原理如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體激光器邊緣絕熱封裝改善慢軸光束質(zhì)量[J]. 趙碧瑤,井紅旗,仲莉,曼玉選,班雪峰,劉素平,馬驍宇. 中國(guó)激光. 2020(01)
[2]平均波長(zhǎng)對(duì)光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的影響[J]. 陳和宇,鄭月,王夏霄,徐宏杰,張春熹. 中國(guó)激光. 2019(03)
[3]基于保偏光纖光柵的低噪聲外腔半導(dǎo)體激光器[J]. 孫廣偉,魏芳,張麗,陳迪俊,張茜,陳高庭,辛國(guó)鋒,皮浩洋,楊飛,蔡海文,瞿榮輝. 中國(guó)激光. 2018(06)
[4]光譜穩(wěn)定的低功耗980nm單模泵浦源半導(dǎo)體激光器[J]. 李輝,都繼瑤,曲軼,張晶,李再金,劉國(guó)軍. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]980nm半導(dǎo)體激光器輸出光譜特性的改善[J]. 陳少娟,李毅,袁文瑞,陳建坤,鄭鴻柱,郝如龍,孫瑤,唐佳茵,劉飛,王曉華,方寶英,佟國(guó)香,肖寒. 光子學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]高光束質(zhì)量大功率半導(dǎo)體激光陣列的熱特性[J]. 王智群,堯舜,崔碧峰,王智勇,沈光地. 中國(guó)激光. 2010(10)
[7]基于雙光纖布拉格光柵的抽運(yùn)激光器波長(zhǎng)鎖定器[J]. 胡雙雙,李毅,蔣群杰,武斌. 中國(guó)激光. 2008(01)
[8]半導(dǎo)體激光器的熱場(chǎng)分析及熱特性表征[J]. 張永剛,何友軍,南礦軍,李愛珍. 稀有金屬. 2004(03)
[9]溫度變化對(duì)光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器激射波長(zhǎng)的影響[J]. 周寒青,吳正茂,夏光瓊. 激光雜志. 2003(05)
[10]High efficiency broad bandwidth erbium-doped superfluorescent fiber source[J]. 黃文財(cái),明海,謝建平,陳曦曜,王安廷,呂亮. Chinese Optics Letters. 2003(06)
本文編號(hào)：3355632
【文章來源】：中國(guó)激光. 2020,47(07)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)
【部分圖文】：
圖1 雙光纖光柵的結(jié)構(gòu)
為了研究雙光纖光柵的柵距h對(duì)反射帶寬的影響,分別選取柵距h為10,25,35 mm的雙光纖光柵,理論上模擬了上述三種柵距的FBG反射率,模擬結(jié)果如圖2所示。隨著雙光纖光柵的柵距h逐漸增加,其峰值波長(zhǎng)附近的反射帶寬越來越窄,該結(jié)果與“線寬與腔長(zhǎng)成反比”的結(jié)論相吻合。因此,將雙光纖光柵等效成法布里-珀羅腔,其能夠表征光柵的反射特性,可為雙光纖光柵激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論支撐。2.2 半導(dǎo)體激光器熱阻測(cè)試原理
圖3為974 nm雙光纖光柵半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu),管芯產(chǎn)生的光與光纖耦合,并由雙光纖光柵輸出。其中光纖頭經(jīng)過微透鏡處理后可提高耦合效率,光纖前端加套管后通過橋拱固定在熱沉的表面。管芯產(chǎn)生的熱量經(jīng)過過渡熱沉和鎳熱沉等多個(gè)部件,最終到達(dá)制冷器。整個(gè)散熱過程中,管芯熱阻、熱沉熱阻及各個(gè)熱沉之間的界面態(tài)熱阻都會(huì)對(duì)管芯的散熱效率和制冷器的控溫效率產(chǎn)生影響。實(shí)驗(yàn)以正向壓降法為基礎(chǔ),結(jié)合算法及軟件得到器件的瞬態(tài)熱阻分布情況。正向壓降法測(cè)試原理如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]半導(dǎo)體激光器邊緣絕熱封裝改善慢軸光束質(zhì)量[J]. 趙碧瑤,井紅旗,仲莉,曼玉選,班雪峰,劉素平,馬驍宇. 中國(guó)激光. 2020(01)
[2]平均波長(zhǎng)對(duì)光纖陀螺標(biāo)度因數(shù)的影響[J]. 陳和宇,鄭月,王夏霄,徐宏杰,張春熹. 中國(guó)激光. 2019(03)
[3]基于保偏光纖光柵的低噪聲外腔半導(dǎo)體激光器[J]. 孫廣偉,魏芳,張麗,陳迪俊,張茜,陳高庭,辛國(guó)鋒,皮浩洋,楊飛,蔡海文,瞿榮輝. 中國(guó)激光. 2018(06)
[4]光譜穩(wěn)定的低功耗980nm單模泵浦源半導(dǎo)體激光器[J]. 李輝,都繼瑤,曲軼,張晶,李再金,劉國(guó)軍. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]980nm半導(dǎo)體激光器輸出光譜特性的改善[J]. 陳少娟,李毅,袁文瑞,陳建坤,鄭鴻柱,郝如龍,孫瑤,唐佳茵,劉飛,王曉華,方寶英,佟國(guó)香,肖寒. 光子學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]高光束質(zhì)量大功率半導(dǎo)體激光陣列的熱特性[J]. 王智群,堯舜,崔碧峰,王智勇,沈光地. 中國(guó)激光. 2010(10)
[7]基于雙光纖布拉格光柵的抽運(yùn)激光器波長(zhǎng)鎖定器[J]. 胡雙雙,李毅,蔣群杰,武斌. 中國(guó)激光. 2008(01)
[8]半導(dǎo)體激光器的熱場(chǎng)分析及熱特性表征[J]. 張永剛,何友軍,南礦軍,李愛珍. 稀有金屬. 2004(03)
[9]溫度變化對(duì)光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器激射波長(zhǎng)的影響[J]. 周寒青,吳正茂,夏光瓊. 激光雜志. 2003(05)
[10]High efficiency broad bandwidth erbium-doped superfluorescent fiber source[J]. 黃文財(cái),明海,謝建平,陳曦曜,王安廷,呂亮. Chinese Optics Letters. 2003(06)
本文編號(hào)：3355632
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