四能级增益介质光子晶体激光器的时域有限差分模型与模拟

基于Maxwell-Bloch方程和速率方程相结合的模型,模拟包括四能级增益介质光子晶体激光器的光学特性.根据FDTD法的基本原理,给出方程的Yee氏离散方程.通过计算电场的时域特性,模拟光子晶体激光器的频谱特性、阈值特性、动力学演化等过程,模拟结果和理论结论一致,检验了该模型的有效性.

一维光子晶体激光器中模场的空间分布及其对阈值的影响

采用有限时域差分(FDTD)法和传输矩阵法(TMM)计算了一维光子晶体微腔中模式的阈值和模场的空间分布,并用局域化长度和模面积描述了其空间分布特性.着重研究了模场的空间分布对阈值特性的影响.模拟结果显示,激光器的阈值依赖于模式的空间分布,局域化长度和模面积最小的模式具有最低阈值.通过调节包括缺陷宽度、光学厚度比、折射率比等介质参量,可以有效地调节模式的局域化长度和模面积,从而降低激光器的阈值.

半导体光子晶体激光器的研究进展

半导体光子晶体激光器已成为当今世界范围内的一个研究热点。简述了光子晶体的物理特性对优化半导体激光器的贡献,介绍了几种类型光子晶体激光器,详细阐述了器件的工作原理,并展望了光子晶体激光器的潜在应用前景。

基于全息聚合物分散液晶的有机二维光子晶体激光器的研究

采用一次性曝光光路制备了基于全息聚合物分散液晶的亚微米周期染料掺杂二维光子晶体,晶格常数为582nm.选取4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃作为激光染料,利用输出波长为532nm的Nd:YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂二维光子晶体进行抽运,得到了中心波长为627.4nm的窄线宽、低阈值的输出激光,激光线宽为0.4nm,阈值能量约为22.7μJ.与目前国外的报道相比,激光线宽和阈值能量都有了很大幅度的降低.将其与基于一维光栅的分布反馈式激光器相比,线宽从1.4nm减小到0.4nm.这一实验结果为可调谐光子晶体激光器的研制提供了一种非常有意义的思路.

一维边发射有机半导体光子晶体激光器设计

基于有机共轭聚合物聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔](MEH-PPV)的脊形波导,利用光子晶体特殊的光调制特性,模拟设计了一维边发射有机光子晶体激光器。利用光子晶体的带隙结构和带边效应构建了由光子晶体全反镜和透反镜形成的谐振腔,在谐振腔内的脊形波导上引入一维缺陷型光子晶体,利用光子晶体缺陷模特性抑制了多纵模竞争,并在此基础上分析了复合结构所导致的边界模效应,得出此类非金属微腔激光器腔长设计的经验公式。模拟结果表明该一维边发射有机光子晶体激光器可实现中心波长为588nm、半峰全宽为0.131nm的单纵模激光输出。

微腔效应对于1.3μm量子点光子晶体纳腔激光器调制响应的影响（英文）

微腔效应可以提高自发辐射速率,从而起到有效的改善响应调制速率的作用.然而,对于1.3μm GaAs/InAs量子点光子晶体激光器而言,调制速率还会受到复杂的载流子动力学以及更近的空穴能级间隔的影响.因此基于全路径载流子弛豫动力学方程,计算并讨论了腔品质因子(Q)对于阈值和响应调制特性的影响.计算结果表明,高的Q值能够明显改善量子点光子晶体激光器的阈值,但是同时快速增长的光子寿命会导致调制带宽的恶化.所以,存在一个优化的Q值(2500)可以获得超过100 GHz的调制带宽,而当Q值为7 000时,对应的能量传输损耗最低.因此,在量子点光子晶体纳腔激光器的设计中,更全面的考虑各方面的因素对器件的性能的影响,对于获得高速调制低功耗的量子点激光器器件是十分有意义的.

光子晶体光纤及其激光器

光子晶体光纤 (PCF)与普通光纤相比有着优秀的单模特性、色散特性和非线性特性。简述了光子晶体光纤的基本结构及其优点 ,并分析了利用光子晶体光纤制作光子晶体光纤激光器及大功率光纤激光器方面的研究进展。

掺Yb^(3+)双包层大模面积光子晶体光纤激光器的研究

采用多模大功率半导体激光器泵浦掺镱双包层大模面积光子晶体光纤 ,应用 5m长光子晶体光纤 ,在泵浦功率为 2 2W的条件下 ,获得了 1.0 3μm ,功率为 6 5mW的单横模激光输出 ,同时实验研究了输出功率与泵浦功率的关系 ,并观察到掺Yb3+

高功率光子晶体光纤激光器温度分布研究

对高功率光子晶体光纤激光器温度分布问题进行了理论研究.在分析光纤热产生机理和结构的基础上,建立了双包层光子晶体光纤激光器稳态切面温度分布简单模型,数值模拟了光纤径向的温度分布、纤芯温度和纤芯-表面温差与纤芯热负载的关系,研究了光纤结构对温度分布的影响;并就激光器光纤泵浦端面的冷却方案进行讨论,数值模拟了外界对流系数不同时纤芯温度的大小.结果表明:对高功率光子晶体光纤激光器采用风冷和水冷的方法可以降低热效应的影响.

掺Yb^(3+)光子晶体光纤激光器的研究进展

主要介绍了掺杂光子晶体光纤激光器的国内外研究进展,单根掺Yb3+光子晶体光纤的连续输出功率已达到2.5kW,峰值功率高达4.5MW,模场面积高达2300μm2。探讨了掺Yb3+光子晶体光纤激光器目前存在的技术与理论问题。

光子晶体光纤激光器

光子晶体光纤激光器可标定kW级的输出功率,可使高功率工作的掺稀土光纤激光器产生变革。介绍了光子晶体光纤激光器的基本概念、特性及其典型器件。

光子晶体微腔半导体激光器的研究进展

概述了光子晶体微腔半导体激光器的研究进展 ,从物理机理、数值模拟、以及工艺实现方法等方面作了详细的叙述 ,并对其在光子集成中的应用前景进行了展望。

光子晶体激光器产生紫外激光输出

光子晶体激光器在很多应用中有潜力作为小型、多用途光源。世界上已有几个实验室证实具有红外输出的光子晶体激光器，而最近美围西北大学的研究人员首次证实了紫外输出的光子晶体激光器。

光子晶体激光器产生特征图案光斑

利用结构紧凑的激光器产生多种样式的光斑，这对于许多研究领域有重要意义，如改进光镊、超高密度光存储和微流体学。日本科学家利用特殊设计的光子晶体做成半导体激光器，产生多种光斑图案并同时保持了稳定的单模振荡，其结果有助于紧凑激光器按要求产生多种光斑模式图案。该研究成果发表在今年6月份的《Nature》上。

高波长调谐灵敏度的光子晶体激光器

加州理工学院的研究人员演示了第一台室温下电抽运、大模面积、边发射的光子晶体激光器。这台激光器的波长调谐灵敏度远高于其它光子晶体激光器，可以用作高质量抽运激光器或自由空间通信光源。