偏振选择互注入半导体激光器的混沌同步 被引量：8

1

作者 张伟利 潘炜 +3 位作者 罗斌 李孝峰 邹喜华 王梦遥 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期55-60,共6页

研究了偏振选择互注入条件下半导体激光器的同步和混沌滤波效应。将单模互注入速率方程扩展为包含两个偏振态的理论模型,并选择X偏振态作为互注入形式,不仅为激光器产生混沌和实现同步提供了条件,还可以完全抑制Y偏振光,实现了纯偏振模... 研究了偏振选择互注入条件下半导体激光器的同步和混沌滤波效应。将单模互注入速率方程扩展为包含两个偏振态的理论模型,并选择X偏振态作为互注入形式,不仅为激光器产生混沌和实现同步提供了条件,还可以完全抑制Y偏振光,实现了纯偏振模式同步。通过频率失调的引入,保持了激光器主从地位的稳定。研究结果表明,主从激光器实现了时差等于注入延时的混沌同步,输出功率表现出高频振荡并伴随有对称性破坏现象。对主激光器进行调制时,同步系统表现出与单向注入相似的混沌滤波效应;对从激光器进行调制时,系统的混沌滤波效应并不明显。 展开更多

关键词 激光技术 半导体激光器 混沌滤波 互注入 同步

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基于互注入的双环掺铒光纤激光器的混沌控制及同步 被引量：6

2

作者 李丰 潘炜 罗斌 《量子光学学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期207-212,共6页

根据双环掺铒光纤激光器互耦合的结构特点,提出利用互注入对其混沌进行控制的方法。基于互注入双环掺铒光纤激光器的理论模型,模拟了激光器的动态特性。通过适当的调节互注入强度和延迟时间,可以同时把两个双环掺铒光纤激光器从混沌态... 根据双环掺铒光纤激光器互耦合的结构特点,提出利用互注入对其混沌进行控制的方法。基于互注入双环掺铒光纤激光器的理论模型,模拟了激光器的动态特性。通过适当的调节互注入强度和延迟时间,可以同时把两个双环掺铒光纤激光器从混沌态控制到多周期态,周期1或2,以及稳态,实现了两个光纤激光器混沌行为的动态的相互控制。在此模型基础上附加反馈,实现了二者的混沌同步,并定量的分析了互注入强度和延迟时间,以及参数失配对同步性能的影响。 展开更多

关键词 混沌控制 混沌同步 双环掺铒光纤激光器 互注入

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50GHz宽带混沌信号发生器 被引量：4

3

作者 吕天爽 杨强 +6 位作者 于小雨 乔丽君 张建忠 王涛 汪钦 徐红春 张明江 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第13期177-183,共7页

基于放大自发辐射(ASE)噪声扰动和半导体激光器互注入的方法,设计并研制了一款50GHz宽带混沌信号发生器。该信号发生器主要包括两个分布式反馈半导体激光器(DFB-SL)和一个半导体光放大器(SOA),利用SOA产生的ASE噪声扰动SL产生混沌激光,... 基于放大自发辐射(ASE)噪声扰动和半导体激光器互注入的方法,设计并研制了一款50GHz宽带混沌信号发生器。该信号发生器主要包括两个分布式反馈半导体激光器(DFB-SL)和一个半导体光放大器(SOA),利用SOA产生的ASE噪声扰动SL产生混沌激光,基于SL互注入的拍频效应进一步实现频谱整形和带宽增强。在反馈强度为9.096%、频率失谐量为32.75GHz、耦合强度为1.966的状态下,信号发生器可以产生频谱带宽超过50GHz、平坦度为±2.5dB、光谱线宽为0.56nm的混沌激光。高带宽、高平坦度的宽带混沌信号发生器的研制,解决了混沌激光存在的频谱不平坦、带宽窄等问题,将进一步推动混沌激光的产业化应用。 展开更多

关键词 激光器 混沌激光 放大自发辐射扰动 互注入 带宽

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互注入垂直腔表面发射激光器的多次偏振转换特性研究 被引量：4

4

作者 周桢力 夏光琼 +2 位作者 邓涛 赵茂戎 吴正茂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期165-172,共8页

基于垂直腔表面发射激光器(VCSELs)的自旋反转模型,研究了互注入VCSELs系统中参数连续变化所引起的多次偏振转换(PS)特性.研究结果表明:连续改变互注入强度ξ、两个互注入VCSELs中一个激光器的激射频率以及同时连续改变两个激光器的激... 基于垂直腔表面发射激光器(VCSELs)的自旋反转模型,研究了互注入VCSELs系统中参数连续变化所引起的多次偏振转换(PS)特性.研究结果表明:连续改变互注入强度ξ、两个互注入VCSELs中一个激光器的激射频率以及同时连续改变两个激光器的激射频率,均可产生多次的PS.详细分析了上述三种参数连续变化所引起的多次PS的特性,并讨论了耦合延时时间对多次PS特性的影响. 展开更多

关键词 垂直腔表面发射激光器 偏振转换 互注入

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光子集成混沌半导体激光器研究进展(特邀) 被引量：4

5

作者 柴萌萌 乔丽君 +3 位作者 张明江 卫晓晶 杨强 徐红春 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期60-73,共14页

混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在保密光通信、高速随机数、混沌激光雷达、混沌光时域反射仪和分布式光纤传感等领域具有重要的应用价值。光子集成混沌激光器是混沌激光应用的核心器件,具有体积小、性能稳定、成本低等优点... 混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在保密光通信、高速随机数、混沌激光雷达、混沌光时域反射仪和分布式光纤传感等领域具有重要的应用价值。光子集成混沌激光器是混沌激光应用的核心器件,具有体积小、性能稳定、成本低等优点。综述了近十年来光子集成混沌半导体激光器的进展及其主要应用。首先介绍了混沌半导体激光器的集成方式;接着介绍了光子集成混沌半导体激光器的分类,根据其扰动方式讨论了直腔单反馈、多腔反馈、环形腔反馈、二维外腔反馈、互注入等结构,并对比分析了各自的优势与输出特性;然后介绍了光子集成混沌半导体激光器在光时域反射仪、保密光通信和高速随机数产生等方面的应用;最后,讨论了光子集成混沌激光器的关键集成技术、时延特征抑制及间歇混沌的特性。 展开更多

关键词 光子集成 混沌半导体激光器 光反馈 互注入

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互注入VCSEL非线性及同步特性的理论研究 被引量：2

6

作者 汪帆 潘炜 罗斌 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1287-1292,共6页

考虑到互注入耦合特有的非线性效应,建立了互注入式垂直腔面发射激光器(VCSEL)的理论模型,推导了系统注入锁定范围的解析表达式,理论研究了互注入的同步类型以及注入延时对系统非线性行为的影响。结果表明:在激光器参数相同的理想情况下... 考虑到互注入耦合特有的非线性效应,建立了互注入式垂直腔面发射激光器(VCSEL)的理论模型,推导了系统注入锁定范围的解析表达式,理论研究了互注入的同步类型以及注入延时对系统非线性行为的影响。结果表明:在激光器参数相同的理想情况下,系统能实现完全同步,此时注入延时会影响VCSEL的运行状态;当存在参数偏差或噪声时,系统能实现延时同步,此时注入延时对同步质量的影响呈阶梯状。仿真结果验证了所推导的锁定范围表达式的正确性,发现注入锁定范围与注入量的平方根成正比。 展开更多

关键词 垂直腔面发射激光器(VCSEL) 互注入 非线性 注入延时 注入锁定

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20kW磁控管频率推移特性的功率合成实验研究 被引量：2

7

作者 刘臻龙 唐正明 刘长军 《应用科技》 CAS 2022年第1期90-93,110,共5页

为突破能源互联网应用中微波功率对工业应用规模和无线通信距离的限制,开展了基于S波段20 kW磁控管推移特性的两路连续波磁控管功率合成系统实验研究。从理论上分析了20 kW磁控管频率推移特性的功率合成系统的可行性和高效合成条件,从... 为突破能源互联网应用中微波功率对工业应用规模和无线通信距离的限制,开展了基于S波段20 kW磁控管推移特性的两路连续波磁控管功率合成系统实验研究。从理论上分析了20 kW磁控管频率推移特性的功率合成系统的可行性和高效合成条件,从实验中完整表征20 kW磁控管的推移特性,并通过该特性成功实现了双管功率合成。测试结果表明,基于20 kW磁控管频率推移特性的功率合成系统两路合成输出功率为34.0 kW,合成效率为92.3%,合成之后的频率谱有一定改善,为磁控管在能源互联网领域的应用起到了重大推动作用。 展开更多

关键词 磁控管 频率推移 功率合成 互注入 S波段 真空管 高功率 效率

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延时反馈双环掺铒光纤激光器互注入系统中的混沌同步研究 被引量：2

8

作者 杨磊 潘炜 +2 位作者 闫连山 罗斌 李念强 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-8,共8页

分析了延时反馈双环掺铒光纤(EDF)激光器互注入系统的动态特性,并引入一种量化时间序列复杂度的评价方法——排列熵(PE,permutation entropy),对激光器输出状态和混沌同步质量与复杂度的关系进行讨论。研究表明,通过调节反馈延迟时间和... 分析了延时反馈双环掺铒光纤(EDF)激光器互注入系统的动态特性,并引入一种量化时间序列复杂度的评价方法——排列熵(PE,permutation entropy),对激光器输出状态和混沌同步质量与复杂度的关系进行讨论。研究表明,通过调节反馈延迟时间和反馈强度可控制系统的输出状态,使系统输出为周期态和混沌态,而且利用PE熵计算激光器输出信号的复杂度相对于分岔图同样能直观准确的反映出系统动态行为;在激光器独立工作情况下,输出信号的混沌区域内夹杂有较多的周期态,而在互注入情况下,混沌区域增宽且较为平坦,同时输出信号复杂度的PE值较高,互注入系统有利于参数选择的范围和提高混沌通信系统的安全性;提高注入强度可得到高质量的混沌同步,两个激光器在同步和不同步时输出信号的复杂度是不同的,可见研究激光器输出信号的复杂度可成为分析混沌同步质量的一种参考。 展开更多

关键词 光纤激光器 混沌同步 互注入 复杂度

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光电外反馈与互注入混沌保密系统研究 被引量：1

9

作者 周俊 张跃进 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期36-39,共4页

基于光电外反馈与互注入技术的混沌同步方法,所传同步信息较少,被截取后获得的脉冲信号恢复出混沌系统的难度极大,有效提高了保密通信的安全性。在分析光电外反馈与互注入混沌系统原理的基础上,设计了系统模型并进行了系统的仿真实验与... 基于光电外反馈与互注入技术的混沌同步方法,所传同步信息较少,被截取后获得的脉冲信号恢复出混沌系统的难度极大,有效提高了保密通信的安全性。在分析光电外反馈与互注入混沌系统原理的基础上,设计了系统模型并进行了系统的仿真实验与分析。仿真结果表明,该系统具有较高的安全性和时效性。 展开更多

关键词 保密通信 混沌 光电外反馈 互注入

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互注入半导体激光器混沌特性的研究 被引量：1

10

作者 冯亚强 梁丽萍 袁树青 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期196-198,共3页

为了研究互注入半导体激光器产生的混沌带宽及复杂程度,采用互注入半导体激光器速率方程进行了理论分析。结果表明,随着注入系数的增加,混沌的带宽变大,混沌复杂程度变高;偏置电流越大,混沌的带宽越大,时间序列标准差越大,混沌越复杂。... 为了研究互注入半导体激光器产生的混沌带宽及复杂程度,采用互注入半导体激光器速率方程进行了理论分析。结果表明,随着注入系数的增加,混沌的带宽变大,混沌复杂程度变高;偏置电流越大,混沌的带宽越大,时间序列标准差越大,混沌越复杂。这为实现更为复杂的高带宽混沌提供了理论指导。 展开更多

关键词 非线性光学 混沌 互注入 半导体激光器

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角锥腔互注入锁相光纤激光器 被引量：25

11

作者 程勇 刘洋 +1 位作者 许立新 郑睿 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期77-81,共5页

提出一种基于角锥互注入锁相的多路光纤激光器相干合成新技术,分析了其锁相原理,设计了基于球面角锥和平面角锥的两种多光束光纤激光器相干合成方案。开展了基于平面角锥互注入锁相的两路光纤激光器的相干合成实验,成功实现了两路独立... 提出一种基于角锥互注入锁相的多路光纤激光器相干合成新技术,分析了其锁相原理,设计了基于球面角锥和平面角锥的两种多光束光纤激光器相干合成方案。开展了基于平面角锥互注入锁相的两路光纤激光器的相干合成实验,成功实现了两路独立光纤激光器的注入锁定,观察到波长锁定(中心波长稳定在1085.22 nm)、远场干涉条纹(可见度约0.5)、线宽压缩(44%)和功率合成效率大于1(120%)等现象,获得了超过2.4 W的相干合成激光输出。在两路光纤激光器不同功率比例注入条件下,研究了波长漂移的规律,得到了波长漂移量与注入功率成反比的定性规律。 展开更多

关键词 激光器 光纤激光器 激光相干合成 互注入锁相 角锥腔

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激光相干合成技术研究新动向 被引量：24

12

作者 程勇 刘洋 许立新 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期163-166,共4页

介绍了光纤激光器相干合成技术及其进展,指出了互注入锁相是一种被动锁相的新技术,该技术具有合成效率高、相干度高,容易实现多光纤合成和高亮度输出等特点,是一种有前途的大功率相干合成方法。

关键词 激光相干合成 光纤激光器 互注入锁相

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双光互注入半导体激光器混沌同步通信研究 被引量：9

13

作者 孙巍阳 胡宝洁 王航 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第21期121-125,共5页

将双光互注入半导体激光器作为混沌光发射源,构建了受环境影响较小、稳定性较好的全光纤型混沌同步通信系统,并从延时特征的隐藏、接收与发射激光器的互相关性及输出混沌光带宽三方面研究该系统的同步通信能力。使用自相关函数及互信息... 将双光互注入半导体激光器作为混沌光发射源,构建了受环境影响较小、稳定性较好的全光纤型混沌同步通信系统,并从延时特征的隐藏、接收与发射激光器的互相关性及输出混沌光带宽三方面研究该系统的同步通信能力。使用自相关函数及互信息函数等数学工具仿真计算该系统外腔反馈延时特征峰值、发射与接收激光器的互信息函数峰值及系统输出混沌光带宽。研究表明,通过适当调整参数使发射与接收激光器高度同步,双光互注入系统外腔反馈延时特征峰值可减小至0.1899,比相同条件下单光互注入的延时特征峰值降低了0.1696,接收和发射激光器最大互相关系数为0.9113。此外,21GHz的中心频率失谐能将输出光带宽展宽到3.319GHz。经实验验证,双光互注入系统产生的混沌载波能很好地隐藏实验用的正弦波信号,并且能够在接收端成功解调。 展开更多

关键词 激光器 双光互注入 半导体激光器 混沌同步 通信

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免调试激光器研究新进展 被引量：8

14

作者 孙斌 朱孟真 +3 位作者 谭朝勇 米朝伟 王晓晖 程勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期3244-3251,共8页

介绍了免调试激光器的基本概念和广泛应用,总结了国内外关于免调试激光器的研究在实现激光器小型轻量化、多波长输出、改善大能量/高功率激光器光束质量方面的新进展,以及向双角锥棱镜谐振腔方向拓展应用研究的新动向。重点报道了角锥... 介绍了免调试激光器的基本概念和广泛应用,总结了国内外关于免调试激光器的研究在实现激光器小型轻量化、多波长输出、改善大能量/高功率激光器光束质量方面的新进展,以及向双角锥棱镜谐振腔方向拓展应用研究的新动向。重点报道了角锥棱镜谐振腔在相干合成领域的最新进展,分别实现了角锥光纤激光器互注入相干合成和基于角锥固体激光器互注入相干合成,为实现高可靠、大能量/高功率、高光束质量激光输出提供了一个有效技术途径。 展开更多

关键词 激光光学 免调试 角锥 互注入锁相

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基于互注入半导体激光器的混沌输出产生17.5Gbit/s随机码 被引量：7

15

作者 唐曦 吴加贵 +1 位作者 夏光琼 吴正茂 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期133-137,共5页

采用两个借助光纤连接的相互注入半导体激光器,实验获取了10GHz超宽带混沌种子信号.通过8-bit模数转换器将混沌信号转换为二进制数据流,并进行进一步的逻辑异或处理和舍弃最高有效位操作,最终获得了能顺利通过美国国家标准与技术研究院(... 采用两个借助光纤连接的相互注入半导体激光器,实验获取了10GHz超宽带混沌种子信号.通过8-bit模数转换器将混沌信号转换为二进制数据流,并进行进一步的逻辑异或处理和舍弃最高有效位操作,最终获得了能顺利通过美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standard and Technology,简记为NIST)800-22标准测试以及Diehard测试,速率达17.5Gbit/s的高速随机码. 展开更多

关键词 随机码 混沌激光 互注入半导体激光器

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两路双包层光纤激光器互注入锁相实验研究 被引量：6

16

作者 刘洋 程勇 +5 位作者 许立新 郑睿 王小兵 王会升 卢常勇 孙斌 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期3929-3933,共5页

提出了一种利用45°半透半反分束镜和角锥反射器实现两路光纤激光器的能量相互注入,从而获得相干合成激光输出的新方法,分析了其锁相原理.在实验上成功实现了两路独立振荡双包层光纤激光器的互注入锁相输出,在远场观察到了清晰稳定... 提出了一种利用45°半透半反分束镜和角锥反射器实现两路光纤激光器的能量相互注入,从而获得相干合成激光输出的新方法,分析了其锁相原理.在实验上成功实现了两路独立振荡双包层光纤激光器的互注入锁相输出,在远场观察到了清晰稳定的干涉条纹(可见度约0.57),获得了超过10W的相干合成激光输出,功率合成效率约为76%.实验表明,这种互注入锁相方法可以在更高功率条件下运行,是光纤激光相干合成领域一种有前途的新技术. 展开更多

关键词 光纤激光器 相干合成 互注入锁相

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角锥腔固体激光器相干特性的研究 被引量：5

17

作者 朱孟真 万强 +6 位作者 刘旭 欧阳艳蓉 陈霞 魏靖松 马云峰 陆益敏 程勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期142-148,共7页

多光束相干合成是获得高功率、高亮度激光输出的有效途径。首次采用倏逝波理论结合互注入特性揭示了角锥腔固体激光器远场输出为相干合成分布的机理,角锥腔对称部分的激光由于互注入实现锁相,相邻部分由于倏逝波耦合实现锁相,重点研究... 多光束相干合成是获得高功率、高亮度激光输出的有效途径。首次采用倏逝波理论结合互注入特性揭示了角锥腔固体激光器远场输出为相干合成分布的机理,角锥腔对称部分的激光由于互注入实现锁相,相邻部分由于倏逝波耦合实现锁相,重点研究了固体激光器倏逝波耦合相干的特性。研究表明:锁相效果跟激光阵列排布方式有关,在相同的激光阵列排布方式时,腔长越长,占空比越大,则模式间耦合越强,锁相效果越好,越趋向于同相模输出。理论和实验证明了角锥是一个天然的相干合成元件,角锥多光束相干合成技术具有重要的科学价值。 展开更多

关键词 激光技术 互注入锁相 倏逝波耦合 角锥

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两路光纤激光器外腔式互注入锁相实验研究 被引量：5

18

作者 刘洋 程勇 +5 位作者 许立新 郑睿 王小兵 卢常勇 郭延龙 万强 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期890-892,共3页

提出了一种获得相干合成激光输出的新方法。利用45°半透半反分束镜和角锥反射器,通过对两路独立振荡光纤激光器(FL)成功实现外腔式能量相互注入锁相输出,在远场观察到清晰稳定的干涉条纹(可见度约0.5),获得了功率约400mW的相干合... 提出了一种获得相干合成激光输出的新方法。利用45°半透半反分束镜和角锥反射器,通过对两路独立振荡光纤激光器(FL)成功实现外腔式能量相互注入锁相输出,在远场观察到清晰稳定的干涉条纹(可见度约0.5),获得了功率约400mW的相干合成激光输出,功率合成效率接近80%。整个互注入锁相系统中的元件均采用高功率器件,因此本方法可以在更高功率条件下运行。 展开更多

关键词 光纤激光器(FL) 相干合成 互注入锁相 外腔

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2×2全光纤激光器阵列部分相干合成的实验研究 被引量：5

19

作者 赵保银 段开椋 +1 位作者 赵卫 钱凤臣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期58-62,共5页

对2×2全光纤激光器阵列的部分相干合成进行了实验研究。将四台全光纤激光器阵列分为两组,组内两光纤激光器通过一个对激光波长具有一定反射率的光纤光栅实现腔模互注入相位锁定,而两组激光阵列元之间非相干。四束激光经一个四面直... 对2×2全光纤激光器阵列的部分相干合成进行了实验研究。将四台全光纤激光器阵列分为两组,组内两光纤激光器通过一个对激光波长具有一定反射率的光纤光栅实现腔模互注入相位锁定,而两组激光阵列元之间非相干。四束激光经一个四面直角棱镜反射后尽量接近并实现对称排布。获得两组清晰的干涉条纹,条纹最大可见度分别约为43%和38%。整个激光器阵列在泵浦光总功率为1624W时获得925W高功率部分相干输出。在合成光束占空比为0.54时,合成光束的光束质量BQ值约为1.95。激光器阵列由全光纤元件组成,系统结构紧凑,在长时间的高功率合成实验中,性能稳定,没有观察到光热损伤现象。 展开更多

关键词 全光纤激光器阵列 光束合成 部分相干 互注入相位锁定

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弱耦合互注入锁定半导体激光器的线宽研究 被引量：4

20

作者 柯旭 邓乐武 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1-8,共8页

高速光通信、高分辨率光传感等领域的发展迫切需要窄线宽激光器,半导体激光器凭借其高可靠性、高转化效率以及易于集成等优点得到广泛应用。当前,虽然实验已发现在弱耦合条件下,互注入锁定激光器可以显著改善半导体激光器的线宽,但缺乏... 高速光通信、高分辨率光传感等领域的发展迫切需要窄线宽激光器,半导体激光器凭借其高可靠性、高转化效率以及易于集成等优点得到广泛应用。当前,虽然实验已发现在弱耦合条件下,互注入锁定激光器可以显著改善半导体激光器的线宽,但缺乏稳定性分析的有效手段以及关键参数对线宽影响的深入分析。本文使用基于传输矩阵理论的阈值增益分析模型定性分析了互注入锁定激光器的稳定性,并应用基于噪声相关性的迭代噪声模型深入分析了线宽的主要影响参数,为窄线宽互注入锁定半导体激光器的应用提供参考。 展开更多

关键词 激光器 半导体激光器 互注入锁定 窄线宽 弱耦合 噪声

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