隨著半導(dǎo)體芯片工藝越來越接近其物理極限,傳統(tǒng)集成電路進入后摩爾時代,硅基光電子集成行業(yè)正在蓬勃興起。同時,無線終端和5G網(wǎng)絡(luò)都在速度和容量上對光網(wǎng)絡(luò)提出更高的要求,使光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。為了增加光網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的靈活性,人們開始了對可調(diào)諧激光器的研究。本文研究的是基于Moire光柵的寬帶可調(diào)諧激光器,通過理論推導(dǎo)證明了 Moire效應(yīng),并首次提出將此效應(yīng)應(yīng)用到激光器波長調(diào)諧領(lǐng)域。通過基本光柵周期的微小改變,可以實現(xiàn)Moire周期乃至布拉格波長的大范圍變化,進而實現(xiàn)激射波長在較大范圍內(nèi)的連續(xù)單調(diào)調(diào)諧。理論上調(diào)諧范圍只受有源區(qū)材料增益帶寬和光柵材料彈性極限的限制,這點也是相比于取樣光柵激光器而言,Moire光柵激光器最突出的優(yōu)點。然后我們利用傳輸矩陣的思想對Moire光柵進行一維仿真,一維仿真結(jié)果初步證實Moire效應(yīng)的正確性。為了進一步證實結(jié)果的可靠性,我們增加了光柵區(qū)波導(dǎo)橫截面上的仿真。利用Lumerical FDTD軟件對Moire光柵進行建模,并進行了二維仿真,仿真結(jié)果進一步證實了 Moire效應(yīng)。最后我們又對Moire光柵激光器進行仿真,激光器的仿真分為有源區(qū)和調(diào)諧區(qū)兩個部分進行,有...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＤＦＢ激光器陣列的示意圖??陣列之間選用不同的光柵周期使相鄰兩個激光器波長存在一定間隔，然后采??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文外腔激光器和ＤＦＢ激光器陣列［１２＿１５１。接工作原理和調(diào)諧特點做簡單介紹。??光器??距離光纖通信的主要光源，有很好的單縱是依靠溫度控制，通常在允許的溫度范圍／攝氏度ＦＩ）。于是，人們通過將多個溫度大波長調(diào)諧范圍，如圖〗．１。??１：５側(cè)??－

圖12垂直腔面激光器的示意圖

兩側(cè)的ｎ型ＤＢＲ層和ｐ型ＤＢＲ層施加反向電頂層的ｎ型ＤＢＲ層向襯底一側(cè)移動，空氣隙的腔長度也隨著減小，進而使激射波長發(fā)生藍移［２腔長很短，有源區(qū)對光的增益較小，通常為了，這就導(dǎo)致這種激光器出射功率小，限制了其光器??］的研宄始于２０世紀７０年代，結(jié)構(gòu)圖１．３如下，及外部的選模濾波....

圖1.3外腔激光器波長調(diào)諧示意圖

的各類可調(diào)諧激光器??型激光器如圖１．４所示，一般由增益區(qū)，相作用在增益區(qū)，通過不斷地注入載流子，拉格光柵構(gòu)成，對來自增益區(qū)的寬譜光進光反射回增益區(qū)進行増益放大。相位區(qū)處作用下可實現(xiàn)激射波長的微調(diào)。這種結(jié)構(gòu)的控制相應(yīng)的區(qū)域，互不串?dāng)_。??

圖1.4DBR激光器及其衍生出的各種新型激光器的結(jié)構(gòu)示意圖

三段式ＤＢＲ激光器ｔ８，１（Ｍ衣靠電流實現(xiàn)波長調(diào)諧，波長調(diào)諧穩(wěn)定時間短。電流??對材料折射率的影響有限，使得通過此方式實現(xiàn)的波長調(diào)諧范圍有限，一般小于??１０麵。為了擴大調(diào)諧范圍，人們將游標效應(yīng)應(yīng)用到ＤＢＲ結(jié)構(gòu)中，設(shè)計了取樣光柵??ＤＢＲ激光器（ＳＧ－ＤＢＲ）１１１］。利用游標效....

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