双微环谐振腔耦合的双波长半导体激光器（英文）

提出一种新颖的单片集成双微环耦合的双波长半导体激光器结构。集成于激光腔内的2个微环谐振腔作为模式选择滤波器,通过游标效应选择谐振模式,同时还可作为等效的反射镜面以形成行波腔。这种无需解理的行波激光腔代替了需要解理面的法布里-珀罗驻波腔。理论仿真表明,跟驻波腔结构相比,行波腔双微环激光器结构简单,可获得约34mA的较低的阈值电流和大于31dB的边模抑制比。合理地控制有源区的增益峰值和谐振模式分布,该激光器能提供一致性和稳定性较好的双波长激光输出。

980nm半导体激光器双布拉格光纤光栅波长锁定器

提出了优化由两个均匀布拉格光纤光栅组成的980nm半导体激光器波长锁定器的方法以满足光纤放大器对半导体激光器的性能要求。运用耦合模理论推导了双布拉格光纤光栅(FBG)的透射率和反射率的解析表达式和波长锁定器增益方程。研究了两光栅之间的距离、光栅到激光器前端面的距离、光栅折射率、光栅折射率周期、光栅栅长和温度对激光器增益曲线的影响,并通过优化这些参数来达到最佳的锁模性能。测量了带双FBG波长锁定器的非致冷半导体激光器的输出光谱和出纤功率。实验结果表明:高功率非致冷980nm半导体激光器在0～70℃时的波长漂移为0.5nm,边模抑制比达45dB以上,半峰值全宽度<1nm。经优化设计的980nm半导体激光器FBG波长锁定器可满足光纤放大器对非致冷半导体激光器大功率、长寿命、高可靠性、小尺寸等性能的要求。

基于半导体光放大器平行双抽运对OFDM光信号进行全光波长变换性能研究

研究了基于半导体光放大器平行双抽运对光正交频分复用信号进行全光波长变换的系统.信号光源经2Gb/s电信号直接调制后再和双抽运光耦合,经半导体光放大器后,由于四波混频效应而产生新的波长的信号光.实验结果显示,经半导体光放大器四波混频效应后,产生新的波长的信号光将携带OFDM信号且偏振不敏感,转换效率与双抽运光之间的波长间隔,抽运与信号光波长间距,信号光与泵浦光之间的偏振夹角等有关.同时也测量了转换的OFDM信号的功率-误码曲线和接收星座图.

双波长可调外腔半导体激光器

提出了一种基于体布拉格光栅(VBG)和横向啁啾体布拉格光栅(TCVBG)组合的双光栅外腔半导体激光器,该外腔半导体激光器采用反射率15%的体光栅和反射率17%的啁啾体布拉格光栅作为反馈元件和模式选择元件,实现特定波长的选择和调谐,实验研究了外腔激光器的功率-电流特性、光谱特性和波长调谐特性。实验结果表明:双光栅外腔半导体激光器最大输出功率为1.96 W,斜率效率为0.94 W/A,外腔效率达到78%。输出光谱为双波长,一个波长为808.6 nm,另一个波长连续可调,通过改变横向啁啾体光栅的位置,该波长可从800 nm调谐至815 nm,可调范围达15 nm,在整个可调范围内两个波长的谱线宽度(FWHM)均小于0.3 nm。

双波长皮秒脉冲与可调谐脉宽产生的实验研究

为了提高多波长光脉冲设备的实用性,采用双波长工作原理,设计了一种稳定的双波长半导体环形光纤激光器。讨论了环形腔色散、滤波器脉宽以及调制深度等对输出脉冲的影响。结果表明,双波长光脉冲的重复率为5.0GHz,典型脉宽为20ps,双波长光脉冲具有良好的边模抑制比,当输出波长为1554.75nm和1557.21nm时,边模抑制比分别为29.1d B和29.7d B,其典型的输出功率分别为-6.7d Bm和-6.1d Bm,输出光谱的峰值功率波动小于0.5d B。这项研究对太赫兹源和多波长光脉冲设备的研究具有借鉴意义。

双波长自锁模半导体薄片激光器

双波长锁模激光器在光通信、泵浦探针实验、非线性频率变换等方面应用广泛.本文报道了一种双波长自锁模半导体薄片激光器.利用增益芯片底部的高反射率分布布拉格反射镜和外部的耦合输出镜构成简单的直线型谐振腔,腔内不需要额外的插入元件,依靠增益介质的克尔效应,结合激光芯片上泵浦光斑形成的软光阑,即可启动锁模过程,实现稳定的自锁模输出.锁模脉冲宽度为4.3 ps,重复频率为1.1 GHz,最大输出功率为323.9 mW.在锁模的基础上,使用简单的刀片作为波长调谐元件,通过改变刀片插入谐振腔的深度,可连续调谐激光波长,并在某一特殊位置,获得稳定等强度的双波长输出.实验中的稳定等强度双波长为951和961 nm,对应的输出功率为32 mW.该双波长对应的差频辐射为3.3 THz,具有较好的应用潜力.

新型双波长激光器热学特性研究

制备了一种新型双波长和单波长隧道再生半导体激光器,测试了两种激光器在25-105℃温度范围内的P-I特性曲线,对比分析了两种激光器输出光功率、阈值电流、斜率效率随温度的变化。测试结果表明,新型双波长隧道再生激光器有高输出功率、高斜率效率以及双激射波长等优点;高掺杂隧道结的引入以及双有源区的器件结构导致其热特性略差于单波长半导体激光器。

间距可调的双模正方形微腔激光器(特邀)

针对双波长激光器间距精细调谐的需求,基于正方形微腔的模场分布,设计了中心及四个角区电流注入窗口的正方形微腔激光器。利用有限元法对提出的结构进行分析,发现改变腔体折射率分布差,可以调控基横模和一阶横模的波长间距。基于半导体平面加工工艺成功制备了边长为30μm的非均匀注入正方形微腔激光器。当注入电流从42 mA增加到53 mA时,该激光器的波长间隔从0.18 nm减小到0.1 nm,强度比小于4 dB。除此之外,继续增加电流,由于双模间隔的进一步减小,出现了明显的单周期振荡现象。

双波长连续锁模Tm:LuAG固体激光器

本实验以InGaAs半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模启动元件在Tm:Lu3Al5O12 (Tm:LuAG)激光器中实现了双波长连续锁模运转。采用1.5%,3%和5%的输出镜,当腔内未插入SESAM时,最大连续输出功率分别为680 mW、1.09 W和1.4 W。当腔内插入SESAM后,仅在1.5%输出镜下实现了稳定双波长连续锁模运转,对应的输出波长为2020.3 nm和2023.2 nm,脉冲宽度为63.2 ps,重复频率为97.9 MHz,最大平均输出功率135 mW。结果表明:Tm:LuAG晶体是2 μm波段优良的双波长晶体。

量子阱调制双波长光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器

报道了一种采用单个增益芯片实现双波长输出的光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)。VECSEL所用的增益芯片发光区由两组不同发光波长的量子阱组成,其中一组发光波长较短的量子阱采用吸收区泵浦的方式,另一组发光波长较长的量子阱采用阱内泵浦方式。在VECSEL工作时,吸收区泵浦的短波长量子阱率先激射,由于发光波长较长的量子阱对短波长量子阱的强度调制效应,此时可以观察到两种波长的光谱峰值强度随时间周期性振荡,采用高灵敏探测器观察到VECSEL此时的输出激光呈现出脉冲输出形式。随着泵浦功率进一步增加,VECSEL的输出激光呈现稳定的双波长输出,激光波长峰位分别位于967.5 nm和969.8 nm。VECSEL双波长稳定输出时的最大激光功率可以达到560 mW,光斑在正交方向呈现对称高斯形貌,正交方向发散角分别为6.68°和6.87°。

基于半导体光放大器的平行双泵浦四波混频研究(英文)

本文对基于半导体光放大器 ( SOA)的平行双泵浦四波混频 ( DP- FWM)建立了一种新的理论分析模型 .文中给出了数值计算结果和实验结果 .

双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗小儿肺炎疗效观察

目的观察对肺炎患儿应用双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗的效果及影响。方法选取我院于2016年8月~2018年1月收治的小儿肺炎患儿,将其随机分为对照组与治疗组。其中对照组患儿应用常规抗感染治疗配合止咳化痰等药物治疗方式,治疗组患儿则在对照组的基础治疗方式上加用双波长光纤半导体激光治疗机进行辅助治疗。经治疗后对比两组患儿的临床疗效及有关症状消失时间。结果治疗组患儿经基础治疗配合双波长光纤半导体激光治疗机进行辅助治疗后,其治疗总有效率为92.5%,对照组患儿治疗总有效率为67.5%;且治疗组患儿治疗后咳嗽及肺部啰音持续时间、住院天数均显著短于对照组,两组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组不良反应发生率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在小儿肺炎患儿的治疗过程中,应用基础抗感染及止咳化痰等药物治疗配合双波长光纤半导体激光治疗机进行辅助治疗,可显著提升患儿治疗效率,缩短其病程及有关临床症状消失时间,在临床中具有较高的应用价值。

基于半导体可饱和吸收镜的双波长环形腔连续波光纤激光器

提出并实验研究了一种基于半导体光放大器(SOA)和半导体可饱和吸收镜(SESAM)的双波长环形腔连续波光纤激光器.当半导体光放大器的输入电流为140m A时,通过仔细调整偏振控制器,可以获得1 560.91 nm和1 564.12 nm双波长激光,其信噪比大于30 dB,波长间隔为3.21 nm.实验结果表明,基于SOA和SESAM的双波长环形腔连续波光纤激光器的新概念及其技术可行性.

双波长半导体激光治疗仪治疗小儿病毒性腹泻的临床效果评价

目的:研究使用双波长半导体激光治疗仪对于小儿病毒性腹泻的治疗效果。方法:收治小儿病毒性肠炎患者288例,随机分为对照组和治疗组,各144例。对照组使用常规方法进行治疗,进行抗病毒治疗,注意进行实时补液,及时进行调整患者体内肠道的微生物,对胃肠黏膜进行合理保护;治疗组在对照组的基础上加用双波长半导体激光治疗仪进行治疗。结果:对照组80例治疗效果显著,32例治疗有效,治疗有效率77.78%;治疗组93例治疗效果显著,44例治疗有效,治疗有效率95.14%。对照组中,对发热、呕吐以及腹泻的治疗时间明显多于治疗组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:对小儿病毒性肠炎患儿在常规治疗的基础上加用双波长半导体激光进行治疗,治疗的效果好,并发症少,患者的体征恢复良好。

双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗小儿肺炎的临床效果

目的探讨双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗小儿肺炎的临床效果。方法选取2020年2月至2022年4月莘县中心医院收治的62例肺炎患儿作为研究对象,以投掷硬币法分为参照组(n=31)和研究组(n=31)。参照组采用常规药物治疗,研究组在参照组基础上采用双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗,对比两组的治疗效果。结果研究组治疗总有效率高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组不良反应总发生率低于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组症状改善时间和住院时间短于对照组,治疗后研究组的免疫球蛋白水平高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论双波长光纤半导体激光治疗机辅助治疗小儿肺炎的临床效果显著,值得推广。

双波长半导体激光器Y形耦合波导模拟研究

提出了一种双DBR半导体激光器结构,该结构包括布拉格光栅、脊形波导、Y形波导、锥形放大器等部分,目标是实现半导体激光器双波长高功率、高光束质量的近红外激射。本文使用Rsoft Beam PROP模拟分析了Y形耦合波导的分叉角度对光传输的影响,确保双DBR脊形波导发射出的单模激光不互相干涉,使双波长单模激光在其中传输损耗最小。

基于双波长红外光弹的全场内部应力自动分析技术

红外光弹法能够实现半导体材料内部应力的无损、全场表征。现有的红外光弹去包裹方法都需要一些手动干预,这成为制约红外光弹法实用于半导体应力在线检测的关键因素。本文提出了一种基于双波长红外光弹的全场内部应力自动分析技术,即双波长种子点自动识别法。该技术根据样品各点在不同波长下的相位变化趋势,解析其中所包含真实相位值的符号和绝对值信息,自动识别出相位去包裹所需要的初始种子点,从而避免了图像分析过程中的人工介入。本文围绕所提出的技术研制了双波长红外光弹实验装置,并利用该装置开展了单晶硅样品内部应力场的实验测量。将实验结果与已有方法进行对比,验证了本文提出方法及装置用于全自动分析复杂应力全场分布的可靠性。

全保偏双波长锁模掺铒光纤激光器

本文提出并演示了一种基于半导体可饱和吸收镜的全保偏双波长锁模掺铒光纤激光器。具有偏振相关损耗的波分复用器与保偏掺铒光纤以一定角度拼接,产生周期性Lyot滤波效应,在同一个线性腔中实现了单、双波长两种锁模状态的切换输出。通过改变激光器参数(泵浦功率和偏振态),激光腔内的光沿着保偏光纤的不同轴向传输产生波长相关的相位差,双波长锁模可获得异步和同步两种锁模状态,异步双波长锁模中心波长分别为1563.0 nm和1568.4 nm,重复频率差为319 Hz。由于该激光器采用全保偏结构,锁模脉冲的环境稳定性高。该研究可以为搭建结构简单、易重复的全保偏双波长激光器提供新的设计方案。

隧道级联大功率半导体激光器热特性分析

基于光谱法,通过测量靠近衬底的有源区波长的变化来表征其温度的变化,计算了隧道级联多有源区大功率半导体激光器的热阻。与普通半导体激光器相比,随着有源区数目的增多该热阻有增大的趋势,但并没有成倍增加,主要原因是隧道级联半导体激光器的串连电阻没有成倍增加。

双波长数据包并行缓存

以半导体光放大器为非线性元件的双环耦合全光缓存器(DLOB)为基础,实现了速率为2.5Gb/s双波长数据的并行缓存。不同波长光信号合成后的功率随机波动,导致由半导体光放大器交叉相位调制产生的相位差随机波动。在考虑吸收损耗的情况下,对常用的半导体光放大器增益特性曲线进行了修正并与实测值拟合,得到了更为准确的增益特性曲线。在此基础上进行了理论分析,提出了通过调节控制光功率到最佳点以便减小相位差波动的方法。