激光器線寬測量及腔外性能改善研究.pdf

1、隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展，kHz甚至更低量級的窄線寬半導體激光器在相干通信、高分辨光譜學、波分復用、光纖傳感等領(lǐng)域的應用前景非常廣泛，如何改善已有半導體激光器的性能，穩(wěn)定激光器的頻率，減小激光器線寬成為研究的熱點。另外，為了評估激光器在系統(tǒng)中的性能，如何實現(xiàn)激光器線寬的精確測量顯得非常重要。
　　本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括以下幾點：
　　1、本文首先分析了半導體激光器線寬及線寬測量理論，研究了基于馬赫曾德調(diào)制器(MZM)的延時自

2、外差線寬測量法。通過公式推導，實驗論證，用MZM的載波抑制調(diào)制替代傳統(tǒng)聲光調(diào)制器(AOM)單邊帶調(diào)制，實現(xiàn)了線寬的測量，并與AOM的測量方案進行了實驗對比，測量數(shù)據(jù)充分表明了該方案的可行性。同時，針對實測線寬隨著延時光纖的增加而增加的現(xiàn)象，進行了分析。
　　2、根據(jù)應用領(lǐng)域?qū)Π雽w激光器相干性的高要求，分析了外腔反饋控制半導體激光器的反饋方法：光反饋與電反饋。在分析了常見的電反饋穩(wěn)頻方法如蘭姆凹陷穩(wěn)頻、分子飽和吸收穩(wěn)頻、光纖干涉儀

3、穩(wěn)頻、F-P諧振腔穩(wěn)頻后，研究了π相移光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)作為鑒頻器的激光穩(wěn)頻系統(tǒng)，對其耦合模理論進行了理論推導，對鑒頻特性完成了仿真分析，通過優(yōu)化參數(shù)得到其反射譜帶寬為4MHz，滿足高靈敏度鑒頻器的要求，能為反饋電路提供高信噪比的誤差反饋信號。
　　3、最后對基于π相移光纖布拉格光柵的穩(wěn)頻系統(tǒng)進行了整體設(shè)計，并討論了反饋控制電路各部分，包括光電接收模塊、本振驅(qū)動電路、相位鑒別模塊、反饋