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双光纤光栅外腔半导体激光器相干失效研究

黄毅泽 李毅 王海方 俞晓静 张虎 张伟 朱慧群 孙若曦 周晟 张宇明

双光纤光栅外腔半导体激光器相干失效研究

黄毅泽, 李毅, 王海方, 俞晓静, 张虎, 张伟, 朱慧群, 孙若曦, 周晟, 张宇明
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  • 根据双光纤Bragg光栅(FBG)外腔半导体激光器相干失效的物理过程, 运用速率方程和双FBG耦合模理论, 分析了双FBG外腔半导体激光器相干失效产生和控制的条件, 提出了实现和控制双FBG外腔半导体激光器相干失效多模稳定工作的方法. 双FBG外腔半导体激光器在相干失效下具有多模的稳定工作状态, 相干失效长度缩短, 相干失效长度内光谱稳定. 实验测量结果表明, 外腔反射率为3%时, 从非相干失效状态到相干失效状态, 半峰值全宽度从0.5 nm突然展宽到0.9 nm. 在相干失效状态下, 功率稳定, 边模抑制比大于45 dB, 在0℃70℃工作温度范围内峰值波长漂移小于0.5 nm, 最小相干失效长度小于0.5 m. 双FBG外腔半导体激光器相干失效的应用对提高光纤放大器和光纤激光器的性能具有重要意义.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2006AA03Z348)、教育部科学技术研究重点项目(批准号: 207033)、上海市教委科学技术研究重点项目(批准号: 10ZZ94)、上海市人才发展基金(批准号: 2009014)、上海市研究生创新基金项目(批准号: JWCXSL1101, JWCXSL1001)和上海市重点学科(批准号: S30502)资助的课题.
    [1]

    Hirano K, Yamazaki T, Morikatsu S, Okumura H, Aida H, Uchida A, Yoshimori S, Yoshimura K, Harayama T, Davis P 2010 Opt. Express 18 5512

    [2]

    Ermakov I V, Tronciu V Z, Colet P, Mirasso C R 2009 Opt. Express 17 8749

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    Ding L, Wu J G, Xia G Q, Shen J T, Li N Y, Wu Z M 2011 Acta Phys. Sin. 60 014210 (in Chinese) [丁灵, 吴加贵, 夏光琼, 沈金亭, 李能尧, 吴正茂 2011 物理学报 60 014210]

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    Arecchi F T, Meucci R 2009 Eur. Phys. J. B 69 93

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    Guan B L, Guo X, Zhang J L, Ren X J, Guo S, Li S, Chuai D X, Shen G D 2011 Acta Phys. Sin. 60 014209 (in Chinese) [关宝璐, 郭霞, 张敬兰, 任秀娟, 郭帅, 李硕, 揣东旭, 沈光地 2011 物理学报 60 014209]

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    Tartwijk G H M, Agrawal G P 1998 Prog. Quantum Electron. 22 43

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    Hu S S, Li Y, Jiang Q J, Wu B 2008 Chin. J. Lasers 35 44 (in Chinese) [胡双双, 李毅, 蒋群杰, 武斌 2008 中国激光 35 44]

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    Huang Y Z, Li Y, Wang H F, Yu X J, Zhang H, Zhang W, Zhu H Q, Zhou S, Sun L X, Zhang Y M 2011 Chin. Opt. Lett. 9 031403

  • [1]

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    [16] 刘厚通, 毛敏娟. 一种无需定标的地基激光雷达气溶胶消光系数精确反演方法. 物理学报, 2019, 68(7): 074205. doi: 10.7498/aps.68.20181825
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-07-13
  • 修回日期:  2011-06-21
  • 刊出日期:  2012-01-05

双光纤光栅外腔半导体激光器相干失效研究

  • 1. 上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093;
  • 2. 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093;
  • 3. 五邑大学薄膜与纳米材料研究所, 江门 529020
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2006AA03Z348)、教育部科学技术研究重点项目(批准号: 207033)、上海市教委科学技术研究重点项目(批准号: 10ZZ94)、上海市人才发展基金(批准号: 2009014)、上海市研究生创新基金项目(批准号: JWCXSL1101, JWCXSL1001)和上海市重点学科(批准号: S30502)资助的课题.

摘要: 根据双光纤Bragg光栅(FBG)外腔半导体激光器相干失效的物理过程, 运用速率方程和双FBG耦合模理论, 分析了双FBG外腔半导体激光器相干失效产生和控制的条件, 提出了实现和控制双FBG外腔半导体激光器相干失效多模稳定工作的方法. 双FBG外腔半导体激光器在相干失效下具有多模的稳定工作状态, 相干失效长度缩短, 相干失效长度内光谱稳定. 实验测量结果表明, 外腔反射率为3%时, 从非相干失效状态到相干失效状态, 半峰值全宽度从0.5 nm突然展宽到0.9 nm. 在相干失效状态下, 功率稳定, 边模抑制比大于45 dB, 在0℃70℃工作温度范围内峰值波长漂移小于0.5 nm, 最小相干失效长度小于0.5 m. 双FBG外腔半导体激光器相干失效的应用对提高光纤放大器和光纤激光器的性能具有重要意义.

English Abstract

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