注入鎖定理論的延拓及其動(dòng)態(tài)行為分析.pdf

1、從傳統(tǒng)意義上講，以半導(dǎo)體激光器為對象的注入鎖定理論包括主一從式注入和外腔注入(自注入)兩種，對它們的研究是從在上世紀(jì)七十年代開始的。就應(yīng)用而言，它們已廣泛應(yīng)用于提高光束質(zhì)量，提高光功率，改變光束特性等方面；近年來，建立在主、從式注入系統(tǒng)混沌基礎(chǔ)上的保密通信引起了人們極大的關(guān)注。 對注入鎖定的研究已經(jīng)寬泛的涉及了激光器鎖定的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、噪聲等諸多特性，研究深入而富有成果。本文所研究的交叉注入系統(tǒng)是從外腔LDA鎖相實(shí)踐中提取出來的，

2、它是一個(gè)非常新的課題，各方面的研究還遠(yuǎn)不及注入鎖定。 最簡單的交叉注入系統(tǒng)由兩個(gè)激光器或者LDA的兩個(gè)發(fā)光單元組成， 通過某種裝置(如直接注入或者外腔反射鏡注入等)使兩個(gè)激光器相互作用，經(jīng)過復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)過程，兩激光器最后進(jìn)入鎖定、或者陷入周期性、混沌等狀態(tài)。目前，所有用來描述這類系統(tǒng)的模型都含有六個(gè)方程。毫無疑問，該系統(tǒng)比傳統(tǒng)的只需要三個(gè)方程來描述的注入鎖定系統(tǒng)復(fù)雜很多。 求解這個(gè)由六個(gè)方程構(gòu)成的方程組的穩(wěn)態(tài)解析解是比較

3、困難的，目前還 沒有相關(guān)報(bào)道，在兩個(gè)激光器的自由振蕩頻率相同的情況下，找到了一組 描述系統(tǒng)的方程組的穩(wěn)態(tài)解，求得系統(tǒng)穩(wěn)定鎖定的范圍。研究表明，系統(tǒng)穩(wěn)定 鎖定的范圍比主～從式鎖定系統(tǒng)大了將近一倍，鎖定后兩激光器的頻率可能會(huì)發(fā)生移動(dòng)。 使用四階龍格一庫塔方法分析了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為，通過分析光強(qiáng)隨時(shí)間的變化、激光器輸出光譜及歸一化光強(qiáng)與載流子數(shù)密度組成的相圖來相互印證確定動(dòng)態(tài)行為的類型，分析得出系統(tǒng)隨著耦合系數(shù)的幅值和相角的取值