外注入非制冷式FP半导体增益开关激光器产生低抖动光脉冲的实验研究(英文)

报道了低成本、非制冷法布里-玻罗腔半导体增益开光激光器稳定地产生超短脉冲的实验研究.通过使用外部连续光注入,增益开光激光器的脉冲抖动得到了有效的抑制.实验结果表,明当选择合适功率的连续光注入到非制冷半导体增益开关激光器腔内,可以稳定地产生脉宽26ps、抖动低于400fs、重复频率2.5GHz的脉冲序列.

10GHz增益开关激光器输出脉冲的三级压缩实验研究

通过理论分析、数值模拟和实验 ,研究了 10GHz增益开关半导体激光器输出脉冲的几种压缩技术 ,提出了一种新型的三级压缩技术 ,包括 1)正色散光纤补偿 ;2 )正色散光纤加负色散光纤的脉冲压缩 ;3)梳状色散光纤压缩 ,实验上得到脉冲宽度为 2 8ps的压缩脉冲 ,总的压缩比为 9。此压缩技术对实验 80Gb s光时分复用 (OT DM)系统具有重要意义。

量子密钥分发系统中增益开关半导体激光器的时间抖动分析

.针对量子密钥分发系统中用于产生微弱激光脉冲的增益开关半导体激光器存在时间抖动较大的问题,首先建立了单光子探测的概率分布与光脉冲的能量分布的对应关系,采用速率方程和数值计算方法研究了时间抖动对增大单光子丢失概率的直接作用以及随激光器偏置电流变化的关系,并从降低时间抖动和减少单光子丢失概率的角度给出了合适的偏置条件.

增益开关激光脉冲时基抖动的测量方法

分析了增益开关激光脉冲抖动产生的原因及其分类.系统介绍了取样示波器法、相位噪声法、谐波分析法和互相关法等测量脉冲抖动的方法,并总结了它们的优缺点及适用范围.

内置RF电路对增益开关工作的不利影响

对设有内置式RF电路的分布反馈(DFB)半导体激光器在增益开关工作状态下出现反常光谱的原因进行了分析.分别对该激光器在正常工作(即小信号驱动)和增益开关(即大信号驱动)情况下的时域和频域输出结果进行了对比和分析,研究发现内置式RF电路的瞬态失效是导致增益开关DFB激光器产生多波长光谱的原因.

可调谐双波长低抖动增益开关光脉冲的产生

提出了一种产生可调谐双波长低抖动超短光脉冲的新方法。采用外光注入法来降低增益开关F-P激光脉冲的时间抖动,实现了脉冲光谱的双波长可调谐输出。实验中利用两个多量子阱DFB激光器作为外部种子光源,通过温度控制和偏振态调节使外部种子光有效地耦合到增益开关F-P激光器中,输出的光脉冲时间抖动(均方根)从2.57ps降低至1.06ps,双波长的边模抑制比可达25dB。通过改变DFB激光器和F-P激光器的工作温度,可实现波长从1540nm到1560nm的可调谐输出。

增益开关半导体激光器最佳工作状态研究

研究了不同调制速率下的增益开关半导体激光器的最佳工作状态。理论分析表明 ,在不同的调制速率下 ,激光器的最佳工作状态有较大的差异。在低速调制下 ,激光器应该工作在较小的直流偏置下 ,以避免输出脉冲拖尾的产生。在高速调制下 ,激光器应该工作在较高的直流偏置下 ,以提高输出脉冲的消光比。理论结果同实验结果相吻合。

增益开关半导体激光器在外光注入下脉冲抖动的实验研究

采用增益开关半导体激光器作为注入种子光源来降低另一个增益开关DFB或Fabry Perot(FP)半导体激光器的脉冲抖动 .相位噪声测量技术表明 :增益开关FP激光器在外部脉冲光注入下 ,激光脉冲抖动 (均方值 )由 1 2ps降低至 830fs;增益开关DFB半导体激光器在外脉冲注入下 ,脉冲抖动由 12ps降低至 1 8ps .

自注入减小增益开关分布反馈激光器时间抖动的数值模拟

对光自注入法减小增益开关分布反馈激光器时间抖动进行了数值模拟,计算得到了自注入光脉冲强度一定的情况下,自注入光脉冲延迟时间与时间抖动的关系曲线,以及自注入光脉冲延迟时间一定的情况下,自注入光脉冲强度与时间抖动的关系曲线,得到了自注入光脉冲消抖动的时间窗口及自注入光脉冲强度范围(01%—5%)的两个结论.

激光物理

TN241 98063569反射光对激光器线宽影响的理论分析=Theoreticalanalysis on the influence of reflective light onlaser line width[会,中]/汤烁,韩乃骞,吴德明(北京大学电子学系.北京(100871))//全国第八次光纤通信暨第九届集成光学学术会议.—湖北武汉,97.

2.5Gbit/s二维OCDMA系统研究

报道一种新的二维光码分多址(optical code division multiple access,OCDMA)系统实验,在有干扰用户的情况下,实现了G.652单模光纤100 km传输,数据速率2.5 Gbit/s,误码率小于10-9的系统传输性能.系统采用自制的增益开关分布反馈激光器作为超短脉冲编码光源,研制基于分段采样啁啾光纤光栅的时频域二维光编/解码器;测试无干扰用户时的编码波形解码波形,以及有干扰用户时的编码波形和解码波形,获得较好的光编解码性能和抗干扰性能.结果表明,该系统传输性能好、抗干扰性强、安全可靠、结构简单且实用性强,为OCDMA系统在解决光信号安全传输、光码分多址扩容、光码分多址接入,及光码标记交换等全光通信、网络应用问题,提供了一个高效可行的实用化优选方案.

Gain Switch of an AlGaInP Red Light Semiconductor Laser Diode

We solve the single mode coupled rate equations by computer,simulate the behavior of a gain switch of an AlGaInP red light semiconductor laser diode,and find the characteristic of FWHM of pulses changing with the amplitude of modulation signal, the bias current, and the modulated frequency. On this basis, we conduct experiments. The experiment results accord with the simulations well.

啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的研究

脉冲光源是光码分多址的关键技术之一,光源的性能直接决定了系统的性能。深入研究了光脉冲的啁啾对时域相位光码分多址编解码器性能的影响,分析了啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的可行性。基于增益开关分布反馈式脉冲激光器和等效相移光纤光栅编解码器进行了2.5 Gb/s数据速率的60 km光码分多址系统传输实验,得到了误码率低于10^(-9)的实验结果。理论和实验研究结果表明,啁啾脉冲光源可用于光码分多址系统,这对于降低系统的成本,增强光码分多址技术的可实现性有重要意义。

低成本啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的优化改进

低成本脉冲光源应用于光码分多址系统,有助于光码分多址系统的实用化进程。对实用化的啁啾脉冲光源应用于光码分多址系统进行了优化改进。研究啁啾脉冲光源本身啁啾的消除即压缩啁啾脉冲对编解码性能的提升作用。针对通常实用的啁啾脉冲光源的谱宽相对较窄而不能充分覆盖编解码频谱的现实,研究利用编解码器频谱的半边带进行编解码以改善解码性能的效果。仿真和实测数据表明,对啁啾脉冲进行消啁啾、压缩脉宽有助于提高编解码性能;利用编解码频谱的半边带进行编解码能够更加充分利用光源频谱,编解码性能进一步得到优化。研究结果表明消啁啾和半边带能够改进啁啾脉冲光源用于光码分多址系统的有效性。

高消光比超短脉冲产生的实验研究

实验研究了一种高消光比短脉冲的产生技术。利用色散补偿光纤线性压缩由增益开关分布反馈激光器出射的光脉冲 ,而后利用电吸收调制器的非线性吸收特性同步调制光脉冲。利用这种方法在实验上产生了重复频率为 10GHz,脉宽为 10 4 ps,抖动小 ,高消光比 ,无基座的短脉冲。此种技术可以应用于 4 0Gbit/s的光时分复用系统中 。

一种新型的利用重构等效啁啾超结构光纤光栅消啁啾技术研究

提出了一种利用重构等效啁啾超结构光纤光栅对啁啾光脉冲进行频域消啁啾和时域脉宽压缩的方法.由于重构等效啁啾技术可实现任意物理可实现滤波特性的光纤光栅,因此所提出的新型消啁啾方法可以针对任意啁啾模型的脉冲.仿真结果表明,对于脉宽为20ps,啁啾系数为-5,啁啾模型为线性、高斯型、洛仑兹型的啁啾高斯脉冲,其被消啁啾后时间带宽积分别由初始的2.25,2.65,2.50下降到0.458,0.708,0.731,脉宽压缩效果明显.针对商业软件给出的增益开关分布反馈半导体激光器输出光脉冲的模型,实际制作相应的重构等效啁啾超结构光纤光栅对该啁啾脉冲进行消啁啾,脉宽由初始的25ps被压缩为5ps,大部分啁啾都被消除,实验结果与数值仿真符合很好.

光孤子传输的实验研究

本文建立了光孤子传输的实验系统,分析了增益开关半导体激光器的输出特性,光纤光栅滤波器的滤波特性及铌酸锂调制器的调制特性。通过比较光孤子在传输前后的自相关曲线和光谱图,实现了光孤子在光纤中34km无畸变传输。

10GHz超连续脉冲光子源的实验研究

利用增益开关(GS)DFB半导体激光器(LD)作初始抽运源,在4.2km左右的普通色散位移光纤(DSF)中获得了10GHz、120nm以上的超连续(SC)谱脉冲。实验研究了抽运光脉冲峰值功率和光纤零色散波长对SC谱宽度的影响,同时还利用0.4nm带宽的可调谐滤波器对从SC谱中滤出脉冲的特性进行了研究。