温度变化对光纤光栅外腔半导体激光器激射波长的影响

在考虑了光纤光栅的位相后 ,从光纤光栅外腔半导体激光器 (FGESL)所满足的阈值条件出发 ,从理论上研究了温度的变化对FGESL激射波长的影响。数值模拟的结果表明 :由于温度变化造成半导体介质和光纤的折射率发生变化从而导致FGESL的纵模发生移动 ,因此FGESL的激射波长随着温度的升高将存在向长波长方向发生移动的趋势。对于短外腔 ,FGESL的纵模间距较大 ,由于半导体介质折射率随温度的变化程度大于光纤折射率随温度的变化程度 ,因而存在模式跳跃现象 ;对于长外腔 ,由于FGESL的纵模间隔很小 ,因而不存在明显的模式跳跃现象。这些结果符合其他研究者的实验观测。

前端面反射率对外腔半导体激光器输出谱的影响

采用射线法,计及增益随波长的变化,导出了光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)输出谱的表达式.利用该表达式采用数值模拟理论研究了前端面反射率对光纤光栅外腔半导体激光器输出谱的影响.结果表明前端面反射率越小,外腔模越明显,边模抑制比相应的也越大.

光纤光栅外腔半导体激光器锁模特性

根据等效腔法和耦合模理论,研究了光纤光栅外腔半导体激光器的理论模型。讨论了光纤光栅反射率对阈值电流和输出功率的影响,说明光纤光栅反射率存在一个最佳值。耦合系数越高,等效反射率也就越大,因此提高耦合系数可以有效的增加输出功率。实验表明:前端面反射率对锁模起主要作用,随前端面反射率的减小,外腔模的作用越明显,边模抑制比越大;光纤光栅的反射率存在一个最佳值,过高或过低都会使边模抑制比变小。当注入电流为100 mA时,优化的光纤光栅外腔半导体激光器的峰值波长变化小于0.3 nm,边模抑制比大于45 dB。