倾斜波导半导体激光器内基侧模的“之”字形谐振条件

倾斜波导半导体激光器具有独特的谐振光路,基侧模在倾斜波导内满足“之”字形振荡,可有效抑制广域激光器中的高阶侧模激射和灯丝效应。目前倾斜波导半导体激光器大多采用强折射率导引设计,其“之”字形谐振腔长仅由几何关系确定,在弱折射率导引下谐振条件存在一定偏移。为此,基于静态相位法引入古斯-汉欣位移因子,给出了一种适用于两种折射率导引情况的理论模型。对比分析表明,数值计算的结果与两种折射率引导下的仿真结果吻合较好,能更准确地满足弱折射率引导下倾斜波导内基侧模的“之”字形谐振。理论分析同时表明,m阶侧模存在相应的临界刻蚀深度,在基侧模临界刻蚀深度附近,倾斜波导表现出更强的模式选择能力。

基于HFSS-API和遗传算法的波导缝隙阵列天线优化设计

本文设计了一种X波段波导窄边倾斜缝隙行波阵。根据指标要求,首先结合泰勒分布并使用AnsoftHFSS仿真软件提取缝隙导纳参数,并选取合适的方式对缝隙电导函数进行拟合,得到了阵列的初始模型。为了满足设计指标要求,结合HFSS-API和遗传算法,利用MATLAB软件实现了对阵列副瓣电平的自动优化。优化结果表明,该阵列在9.4～9.6GHz频带内,副瓣电平小于-27dB。

毫米波低副瓣波导窄边缝隙行波阵的设计

文中介绍一种毫米波低副瓣波导窄边缝隙行波阵的设计方法。设计过程中利用高频电磁仿真软件Ansoft-HFSS模拟实验过程,精确获取缝隙初始参数;合理选择数据拟合方法和变量形式拟合缝隙电导函数,减小数据误差的积累,达到理想逼近缝隙电导与其尺寸的关系;考虑交叉极化分量的影响后计算电导分布,精确获取缝隙倾角。采用该方法设计一根中心频率为35.5GHz的148单元缝隙直线阵。泰勒综合副瓣值为-40dB,仿真得到的最大副瓣为-35dB,实测E面方向图的最大副瓣值为-28.3dB。

1550nm宽光谱超辐射发光二极管的研制

超辐射发光二极管因其宽光谱低抖动的光谱特点以及输出光为非相干光的特性,在光学相干层析成像技术、光处理技术等领域具有重要应用。为获得宽光谱低抖动的超辐射输出光,设计并制备了一种1 550 nm AlGaInAs多量子阱超辐射发光二极管。采取倾斜12°波导并增加隔离区,结合抗反射薄膜,最终实现宽光谱输出的超辐射发光二极管,并比较了有无隔离区对器件性能的影响。实验结果表明,制得的超辐射发光二极管3 dB光谱宽度可拓宽至83 nm,光谱纹波小于0.1 dB,在200 mA工作电流下,出光功率大于1.5 mW。

970 nm超辐射发光二极管弯曲脊形波导数值分析

本文基于光束传播法(beam propagation method,BPM)和时域有限差分法(finite difference time domain method,FDTD)建立了分析模型,模拟并分析了弯曲脊形波导超辐射发光二极管(superluminescent light emitting diode,SLD)不同结构参数(刻蚀深度、曲率半径、脊形宽度)对波导损耗的影响和倾斜脊形波导不同结构参数(刻蚀深度、脊形宽度、倾斜角度、发射波长)对模式反射率的影响。计算表明,弯曲脊形波导的刻蚀深度和曲率半径是影响波导损耗的重要因素。刻蚀深度较浅使波导对光场的限制作用较弱,过小的曲率半径会使模式传输泄露严重,损耗大大增加。脊形宽度越大,波导损耗越小,其对波导损耗影响较小。脊形波导的端面倾斜角度是抑制模式反射率的重要因素,脊形宽度增加,模式反射率逐渐减小,并在特定的几个角度形成的奇点达到最小值。刻蚀深度对于模式反射率的影响作用较小,但随着刻蚀深度的增加,奇点发生的角度产生了向小角度偏移。在特定的倾斜角度范围内,随着波长减小,奇点的数目会逐渐增加。研究结果可对设计具有优越性能的SLD器件提供参考。

斜波导拉曼池提高准分子激光能量转换效率

采用波导结构的拉曼氢气池，通过泵浦光束在波导内部的传播，增大了受激拉曼散射的作用区域，从而明显提高了转换效率。采用倾斜波导使光束截面在传播中逐渐收缩，在一定的气压范围内提高了转换效率，并从理论上分析讨论了提高效率的原因。