基于光柵相移效應(yīng)的外腔激光器的無(wú)跳模調(diào)諧

發(fā)布時(shí)間：2020-04-23 12:11

【摘要】：半導(dǎo)體激光器(Laser Diode,LD)自1962年發(fā)明以來(lái)經(jīng)過(guò)多次性能改良已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,波長(zhǎng)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)使得半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到了高精度測(cè)量、全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、激光冷卻等高技術(shù)領(lǐng)域。光柵外腔半導(dǎo)體激光器(External Cavity Semiconductor Diode Laser,ECSDL)作為一種波長(zhǎng)可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是利用光學(xué)反饋器件組成的外腔結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的調(diào)諧,它相較于普通半導(dǎo)體激光器進(jìn)一步的減小線寬,在提高激光器輸出的單模特性的同時(shí)增強(qiáng)波長(zhǎng)的可調(diào)諧性。論文的主要內(nèi)容和研究成果如下:1、介紹了半導(dǎo)體激光器的發(fā)展過(guò)程以及光柵外腔激光器主要的兩種結(jié)構(gòu):littrow和littman;同時(shí)也介紹了F-P腔的結(jié)構(gòu)及原理。2、闡述了什么是光柵相移效應(yīng),從理論上分析了光柵相移效應(yīng)是怎樣影響波長(zhǎng)的調(diào)諧;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案利用光柵相移效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光柵外腔激光器的無(wú)跳模連續(xù)調(diào)諧。3、論文中分別使用Littrow和Littman兩種光柵外腔激光器進(jìn)行無(wú)跳模連續(xù)調(diào)諧范圍的測(cè)量實(shí)驗(yàn)并且得到了各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并經(jīng)過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法擴(kuò)大了其無(wú)跳模調(diào)諧的范圍。最終實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了Littrow外腔激光器的無(wú)跳模連續(xù)調(diào)諧,范圍達(dá)到了10.5GHz;Littman外腔激光器的無(wú)跳模連續(xù)調(diào)諧范圍達(dá)到了3.5GHz。4、在利用Littrow和Littman兩種外腔激光器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)在波長(zhǎng)調(diào)諧過(guò)程中二者頻率變化速率不相同,經(jīng)過(guò)理論分析計(jì)算得出了二者的頻率變化速率,在實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下Littman外腔結(jié)構(gòu)的頻率變化速率是Littrow外腔結(jié)構(gòu)的兩倍,并且經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量驗(yàn)證了該理論計(jì)算結(jié)果。
【圖文】：

外腔,結(jié)構(gòu)示意圖