半導體激光器是利用半導體材料作為增益介質(zhì)實現(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:體積小、發(fā)光效率高、可直接調(diào)制以及良好的集成能力�；谝陨蟽�(yōu)點,半導體激光器在相干光通信,光纖傳感、相干探測等領(lǐng)域獲得了廣泛應用。然而,科學技術(shù)的日新月異使得人們對這些領(lǐng)域的發(fā)展提出了更高的期望。而作為其主要的應用光源,半導體激光器的頻譜性能越來越難以滿足發(fā)展的需求,因而在各個領(lǐng)域中都不約而同的掀起了窄線寬半導體激光器的研究熱潮。在眾多研究方案中,外腔半導體激光器方案通過對激光諧振腔的外部結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設計,結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn),同時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,以實現(xiàn)對激射模式的調(diào)控,達到壓窄線寬的目的。激光器系統(tǒng)采用相干光負反饋機理,相比較于其它已有方案,避免了輸出光經(jīng)過外腔結(jié)構(gòu)而帶來過高的能量損耗,同時利用微環(huán)諧振腔良好的選頻特性提供反饋光,故可實現(xiàn)線寬和輸出功率性能的雙重保證。本文對該負反饋半導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)的要求設計了各部分元件的結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：陜西師范大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 窄線寬外腔半導體激光器的研究現(xiàn)狀
    1.3 窄線寬外腔半導體激光器的應用前景
        1.3.1 原子冷卻和俘獲
        1.3.2 相干光通信
        1.3.3 干涉測量技術(shù)
        1.3.4 光纖傳感
    1.4 本文工作安排及創(chuàng)新點
第2章 半導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)生機理
    2.2 外腔半導體激光器基本結(jié)構(gòu)及其特性
        2.2.1 外腔半導體激光器的激射條件
        2.2.2 外腔半導體激光器的線寬特性
        2.2.3 強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 窄線寬半導體激光器設計及理論分析
    3.1 窄線寬半導體激光器的實現(xiàn)機理
    3.2 線寬壓窄過程的理論分析
        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 窄線寬半導體激光器方案的實驗驗證
    4.1 窄線寬半導體激光器的系統(tǒng)搭建
    4.2 線寬測量系統(tǒng)
        4.2.1 線寬測量系統(tǒng)簡介
        4.2.2 外差法測量線寬的基本原理及測試系統(tǒng)簡介
    4.3 線寬測量實驗
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]減反膜外腔半導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?  物理學報. 2009(01)
[2]閃耀光柵外腔反饋壓窄半導體激光器線寬技術(shù)的研究[J]. 江鵬飛,周燕,謝福增.  光學技術(shù). 2006(06)
[3]一種新型全光纖彈速測量系統(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.  光學技術(shù). 2001(04)

博士論文
[1]DFB激光器光柵的優(yōu)化設計及其納米壓印制作工藝研究[D]. 左強.華中科技大學 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 2016
[2]光柵反饋半導體激光器及原子冷卻的實驗研究[D]. 劉永宏.山西大學 2009



本文編號：3179109