H参量简化模型的调谐特性与双稳特性的关系

为了研究光栅调谐外腔半导体激光器的调谐特性和双稳特性之间的关系,采用建立H参量简化模型、以载流子密度表征阈值特性的方法,得到了以H参量表达的调谐范围解析式,对反共振所需剩余反射率的上限进行了理论分析,数值模拟了激光出射端反射系数、剩余反射率对调谐范围和双稳环环宽的影响,得到了环宽最大值的位置。结果表明,H参量简化模型能够阐明光栅调谐外腔半导体激光器的调谐特性与双稳特性的关系。

ECLD激光器三种模型的双稳特性比较

为了研究频率偏离增益峰值时光栅外腔半导体激光器的双稳特性,对比了以前研究双稳态的原简化模型和近期建立的H参量简化模型、H参量模型所得的双稳环环宽及其存在的条件;采用数值计算和模拟的方法,讨论了三种模型在不同剩余反射率下的双稳环环宽与频率的关系,将H参量简化模型、H参量模型在相同模式中环宽随剩余反射率的变化曲线进行了比较。结果表明,三种模型在增益峰值处的双稳特性相同,第一种模型只能反映增益峰值处的双稳特性,后两种模型能够展示调谐范围内的双稳特性,但在增益峰值两侧新的两种模型的双稳特性有很大的差异,所以在研究ECLD的双稳特性时考虑双稳环随H参量的变化而倾斜十分必要。

ECLD激光器三种模型的调谐特性比较

为了研究频率偏离增益峰值时光栅外腔半导体激光器的阈值特性,在以往研究双稳态的原简化模型的基础上,将H参量引入到载流子密度中,建立了H参量简化模型和H参量模型,并得到了计算调谐范围的解析式;采用数值计算和模拟的方法,在阈值载流子密度按波长的分布图谱中得到激光器的调谐范围,比较了三种模型在表达调谐特性方面的差异。结果表明:新的两种模型能够从阈值载流子密度图谱中反映更多的调谐特性,H参量模型较H简化模型精确了一个二极管模式的间隔。