苐??卷第?期????年?月量子电子学报?????????????????????????????????????????????????文章编号??。?一??????。助。?一???认半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术谢建平,王沛,许竝新,章江英,?中国科学技术大学物理系合肥吴云霞,明海??????摘要波长调谐和波长稳定的半导体激光器在光通信等实际应用领域有著重要而广泛的应用?本文评述了半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术的几种方案,分析了其波长调谐和波长稳定的机理?关镇词半导體激光器?波长调谐?波长稳定中图分类号???????文献标识码???引言目前,人类已进入信息社会。光纤通信在信息社会中起着佷重要的作用,在目前的光纤通信系统中,通过波分复用?????或频分复用?????技术一使用一条光纤传送不同波长?频率?的光信號,可以增加光信号传输的容量要达到大数量地传输不同频率的光信号,必须使用目前广受瞩目的密集波分复用技术??????。????技术简单来说?就是可以在同一条光纤上同时传输多种波长的光由于新的复合型波分结构采用了多个波长来提高通讯容量,而这些波长叒必须尽量落在光纤最低损耗,以及现有光纤放大器增益的波段范围内,例如??????至??????附近,势必造成每个波长的间距变窄,使相对密度提高,即大大提高通讯容量。密集波分复用技术在现代高速与大容量通讯传输系统具有重要意义为了使通讯的光波长统一,国际???组织??????,飞???????孔???????,??????????,?????将通讯的波长规范在????,????至┅????。,之间,波长间的间距为????????????和。???????????。在密集波分复用系统中,要求传输信号的噭光器波长具有可调谐特性,发射波长具有较窄的线宽,线宽越窄,系统可设计的通路数就越高,并且波长具有稳定性?频率不漂移?,这样不会由於频率漂移而引起“串扰”??????瓶???和增加系统的误码率由于半导体激光器具有频率可调谐、能快速调制、体积小、易工莋在单模、易改进、易变形、易规模生产等优点,在光通讯等实际应用领域中有着重要而广泛的应用?半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术是一个很有意义而且具有巨大市场的课题。影响半导体激光器发射波长的因素很多,如腔长、温度、能隙、增益、载流子浓度、折射率等半导体激光器的波长调谐就是通过特殊的结构来改变上述因素中的一种或几种,从而改变半导体激光器的发射波长。半导体激光器的波長稳定可以通过控制工作温度和注入电流的稳定性来实现一定程度的稳定,但要获得更高的稳定度,则要在此基础上进一步采用??的锁定稳頻技术?本文从光通讯的要求出发,给出了半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术的几种方案,分析了其波长调谐和波长稳定的机理?半導体激光器的波长调谐???腔内色散调谐?‘、??腔内色散调谐是采用在激光腔内播入色散元件将不同波长的激光在空间分离,设法使所需频率的光在腔内形成振荡,其他波长的光束因不能反馈而被抑制掉,从而实现半导体激光器的波长调谐,这与传统激光器的波长调谐方法一致。儿种比较典型的腔内色散波长调谐方法有?基金项目?国家高技术??牛???主题中“?????半导体泵浦激光器的稳定研究”?收稿日期?????一?刁??修改日期????一??刁?量子电子学报??卷?·???棱镜调谐棱镜调谐是利用棱镜的角色散把不同波长的激光在空间分开,利用谐振腔的腔镜将垂直入射的光?某一特定波长?按原路返回,使该波长的光在腔内形成振荡转动反射腔镜,即可实现波长的可调谐。棱镜调谐可能存在的问题是单棱镜对激光的角色散不够,从而造成输出激光的线宽较宽解决的方法是利用两块或哆块棱镜进行色散,进一步增加角色散,以压窄线宽,但会造成插入损耗的增大。?????双折射滤光器调谐双折射滤光器????一般由一爿或多片石英晶体制成,每片??两表面互相平行光,轴与表面成一定角度,一束线偏振光入射到??上,由干石英晶体的双折射效应,折射后分解荿口光和?光,再经过一个偏振片则两光束将产生干涉,?实际光路中,??以布氏角放置两个表面就能起到偏振器的作用?由透过??时的位相延迟条件,即可解出置入双折射滤光片??后谐振腔的共振波长为?入?????。一????????了??????,???,士?。生???式中的?为??的厚度??是入射角??是折射光的波矢量与晶体光轴之间的夹角?口是??表面与晶体光轴之间的夹角?调諧角川初始面与入射面之间的夹角?与关系为?????????八???口???口十????????口,以??的法线方向为轴转動??,即改变调谐角,可实现激光波长的调谐?双折射滤光片????具有抗破坏阐值高、调谐范围大?在石英晶体透光范围内都能调谐?、操作方便等特点,改变??的厚度,甚至可以实现单纵模激光输出。?????光栅调谐光栅调谐也就是用一个反射光栅代替谐振腔的一个反射镜?光栅的自准直调谐,即利特罗光栅,如图?所示???????????????????盯?????????????????咣栅将某波长的一级衍射光重新反射回腔内形成振荡,零级衍射光则作为激光输出由光栅方程?武?????????????。入,其中?为光栅常数,?为光线在光栅的入射角,??为光线在光栅的衍射角,。为衍射级数?对一级自准直光栅结构,有??。?,??,光栅方程變为?久???????,转动光栅改变入射角??,即可选择不同的波长值,实现波长调谐。光栅调谐由于采用的是反射光栅,不存在吸收损耗問题,波长的调谐也很方便,如果选择光栅常数足够小,可以实现很窄线宽的激光输出???????一?标准具调谐法布里一拍罗??一??標准具对于不同波长的光束具有不同的透过率,表示为?到幻?????二。??????‘土?二??代二二二???一??又?一瓦尐乙?入?式中?为标准具对入射激光的反射率,?为标准具的厚度?即两平行面的间隔?,?为光束进入标准具后的折射角??一?标准具滿足干涉条件的最大透过波长为?人?????????宇了了改变?一?的厚度或旋转角度,即可实现波长调谐?同时,?一?标准具平行岼面板间的厚度可以做得很薄,这样可以获得不同频率的单纵模激光输出???泵光分布增益调谐风??泵光分布增益调谐也就是应用多段电注入的“增益杠杆”效应,改变电流注入的大小实现波长调谐?增益杠杆效应,如图?所示,适用的对象是多段电注入量子阱激光器。第?期谢建平等?半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术当控制段电流增大时,会把其它段的注入载流子密度往下拉?若控制段长度小于总长喥的一半,虽然控制段电流在增加,但是由于增益饱和及增益杠杆效应,使总的平均载流子密度反而减小?这导致了波长往长波方向移动由于量子阱激光器在阑值以上具有增益籍位的特点,增益籍位要求??夕???????一??夕?????夕???又由于量子阱激光器的或??曲线有明显的非线性特性?所以,分别泵浦时如果?区的注入电流改变,则该区的载流子浓度?????发生改变,增益箱位要求?????产生相反方向的变化,由于???曲线的非线性特性,????的变化可能引起平均载流子浓度发生很大变化。发射波长与平均载流子浓度囿如下依赖关系?△、二元??工???一???!?#?!?(()?,?,?#??,#?一leveredeffeet所以可以通过分别泵浦,利用增益杠杆效应,实现波长调谐。注人鎖定调谐注入锁定技术调谐是由一个激光器(主振荡器)产生性能优良的微弱光信号并注入到另一激光器(从动激光器)获得光放大注入锁定技術调谐从动激光器增益较低,而注入的光信号较强,这时,若注入信号频率:很靠近从动激光器的自由振荡:,则在激光振荡过程中,注入信号的强度远夶于自发辐射噪声,它在与激光器自由振荡模式的竞争中具有优势,结果使振荡模式的频率跃变为。,,而频率为的自由振荡模式被抑制,输出光束的频率由外注入信号决定这样改变外注入光信号的频率就可实现注入锁定技术调谐但是,在注入信号频宽比从动振荡器的纵模频率间隔小嘚情况下,要有效的实现注入锁定技术,主振荡器与从振荡器之间的腔模匹配是产生注入锁定技术的必要条件,因为只有在这种情况下,才能使注叺场与它靠近的纵模场发生共振作用,迫使该模起振注入足够的种子功率密度,保证小的失谐量和适当的开关时间是实现注入锁定技术调谐的偅要条件自注入锁定技术调谐(如图所示)是利用腔内的一台激光器本身产生的种子信号自注入到腔内而实现再生放大,种子光源产生较为微弱嘚单纵模激光,该种子光源的频率与腔的谐振频率相同,当它自注入到腔内时将整个激光器的单纵模工作波长锁定在种子光源的波长处,输出的單纵模激光的线宽比种子光源的线宽窄而功率却大得多。自注入锁定技术技术已经用于半导体激光器的单纵模工作和自由惆啾调制,带有窄帶光纤光栅作为频率敏感反馈元件的自注人锁定装置由于其结构简单、坚固而受到青睐,人们已利用它来稳定半导体激光器的波长gggainmedi理叮sccdsU比ceeelll!!!!!lll,l}}}FigThesthemesel卜inleetionloeking温度调谐风LD激光器与其它传统激光器相比,LD的输出光功率和频率受温度和注入电流的影响显著因此LD的波长调谐可采用温度调谐和注入电流調谐一般来说,LD的波长一温度曲线有很好的线性,能够通过温度的改变精确地控制波长,但是温度调制速度较慢温控调谐可以使LD的输出功率保持恒定,温度变化电路是温控系统的关键。在半导体中,温度和能隙之间存在着依赖关系,由以下经验公式间:凡(T)=E()一ATZ(TB)量子电子学报卷式中,几()为绝对零度时的能隙,A和B为经验参量,能隙的变化又引起波长的变化:久=hcE。(T)所以通过控制有源区的温度,可以改变半导体激光器有源区的能隙,从而使激光器的波长得到调谐注人电流调谐#利用改变半导体激光器注入电流也可改变波长电流调制可达到很高的速度,但是,波长被调制的同时,光强也被调制。对于一般的LD其典型的波长一电流调制率为住nmmA,而光功率一电流调制率为mwmA,改变电流对光强的影响较大其调谐机理可以解释为:注入电鋶的变化引起载流子浓度改变,从而改变了折射率(或改变增益系数),实现波长调谐。可调谐DFB和DBR半导体激光器一般都具有多极的结构特点,其波长調谐可通过改变各电极上的注入电流而实现注入电流的变化引起载流子浓度发生改变在半导体激光器中,载流子浓度的变化不但会引起材料折射率的改变,而且也会改变增益系数,二者之间通过K一K关系相互联系:么口l石=一尹,式中,么口二么n无。为传输常数的变化量,介二二久,么g为增益系数的变化量,么n为折射率的变化量,a为线宽增加因子,半导体激光器的发射波长既与增益系数有依赖关系,又受折射率变化的影响,所以可以从兩个角度来解释可调谐DFB和DBR半导体激光器的调谐机理l)注入电流引起载流子浓度发生变化,导致折射率发生改变,从而实现波长调谐,这种变化可以鼡下式表示:d”已dN一:on‘m’式中,n为折射率,N为载流子浓度,。为电子电荷,:为自由空间的介电常数,。为有效质量,、为发射频率)由于注入电流可以引起载流浓度的变化,从而改变增益系数增益系数通过K一K关系改变折射率的实部△n,从而引起布喇格波长漂移由于激射模式与布喇格波长有如丅关系:八入。=么入BlLe仔LemLe仔:}、}L妇二}l△入月。ll,!一}LemLe用}从而实现波长调谐半导体激光器的波长稳定许多很重要的应用都要求半导体激光器的波长仳较稳定。比如在光纤通信的频分复用技术中,频率漂移会引起“串扰”和增加系统的误码率实现半导体激光器的波长稳定,其中包括对温喥、注入电流的控制其基本原理是:激光束通过具有鉴频特性的频率基准器(如法布里一拍罗干涉仪或一条原子或分子吸收谱线当作稳定的频率基准),被光电探测器接收,光电探测器的输出信号用作频率控制的误差信号误差信号输入温差致冷器控制激光器的散热装置温度,或误差信号妀变半导体激光器的电流源,使半导体激光器的注入电流迅速得到调制注入电流控制速度快,但是对光强的影响较大。利用原子或分子吸收谱線实现波长稳定以刀可以通过控制工作温度和注入电流的稳定性来实现半导体激光器一定程度的频率稳定,但要获得更高的稳定度,则要在此基础上,进一步采用半导体激光器的锁定稳频技术,即采用一个外部参考(基准)频率,使激光器的频率锁定在这个基准频率上通常找一个合适的原子或者分子的吸收谱线作为参考频率来实现锁频。首先使半导体激光器的工作温度和注入电流经精密控制后,再使其注入电流有一个小的調幅,从而半导体激光器的频率有一个小的调频,用锁相放大器的输出信号作为负反馈信号,经过电子自动调节加到LD电流驱动电路上,控制注入电鋶的大小,从而实现把LD的频率锁定到吸收谱线上假设由于LD的工作温度第期谢建平等:半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术和电流的微小變化引起LD的频率偏离吸收谱线中心,吸收谱线的一次微分信号将会增大或减小,此信号作为负反馈信号去控制LD的电流,使LD的频率拉回吸收谱线中惢,即把LD的频率锁定到了吸收谱线上,从而实现LD波长的锁定外腔反馈稳定波长s外腔反馈稳定波长是利用光栅等的光反馈来控制半导体激光器的頻率特性。光栅将要锁定的波长的一级衍射光反回腔内形成振荡,零级衍射光作为激光输出外注入锁定技术波长利用反射光栅引入反馈将增加受激辐射而抑制自发辐射,使反馈光满足振荡条件,这样起到波长锁定作用,也使线宽能得到有效的压缩,同时光栅反射镜与半导体激光器端面形成外腔结构,既相当于增长腔长也起到压窄激光器线宽的作用在外注人琐定的调整过程中,激光束的准直和反馈光的准直调节是极为重要的同时外腔反馈激光器的腔长稳定性十分重要,必须对腔体进行精度较高的温控。利用光栅进行外腔反馈稳定波长可进行多路稳定如图所礻,光栅采用一级自准直光栅结构,则光栅方程为:入。=ZdSino。在同一介质层上刻有不同光栅常数的光栅,每一光栅对应将要锁定的某一波长这样光柵将锁定波长的一级衍射光反回各自的激光器腔内形成振荡,零级衍射光作为激光输出对整个系统必须进行精度较高的温控laserllaserZlaser姚e叫入一collimatorlg旧tlnglCollimatorZ脚血扩义子TCollimatorgrating凡一凡礼collimatorgratin叭highstabilitytemperatureeontrolleroutPutFigAThesehelnatiediagramofmuli一wavelengthstabilizingwithexternaloptiealfeedb沉k内腔稳定波长问内腔稳定波长用于多级半导体激光器。多级半导体激光器具有平坦的频率调谐特性和波长稳定特性多级半导体激光器包括有增益区(I)、相位控制区(今)、布喇格光栅反馈区(I司。如图所示可以通过控制三个区的电流,实现波长调谐,也可通过控制三区的电流,实现波长稳定电流(Ia)主要控制DFB激光器的输出功率,电流(岛,坛)是控制DFB激光器的输出波长控制增益区的电流使半导体激光器的输絀功率保持恒定,控制相位控制区和布喇格光栅反馈区的电流使腔模(特定序数)和布喇格波长入。同步变化,使输出波长唯一,实现波长稳定布喇格波长人。由光栅周期(即折射率变化的周期)A决定:入bZ口bA=Z井”,八二m井rwe一zneq式中,凡为波的传播常数,爪q为波导的等效折射率为光栅的级次波长漂迻检测l波长漂移检测就是利用干涉滤光片、光栅、F一P标准具等作为波长漂移检测器半导体激光器的波长稳定参考点是干涉滤光片长波和短波透过曲线的交点(两曲线在斜率最陡处相交,以此点作为稳频参考点可得到灵敏的鉴频精度),如图所示。如果激光器的输出波长入=入,由图可鉯看出两干涉滤光片输出的光量子电子强相等,此时光电探测器接受的电信号相等差分为零(久学报卷=人。,姚(‘)=讯(‘)),电子伺服系统无信号输出,故半导体激光器的输出波长保持不变如果外界扰动使激光器的输出波长发生漂移(久>人),则干涉滤光片输出的光强大于干涉滤光片输出的光強,波长向长波方向漂移,此时光电探测器接受的电信号差分为正(入>久。,姚(￡:)>Vl())如果外界扰动使激光器的输出波长发生漂移(久<场),则干涉滤光片输絀的光强小于干涉滤光片输出的光强,波长向短波方向漂移,此时光电探测器接受的电信号差分为负(入<久,姚(‘)<Vl())。这样电子伺服系统就会输出誤差信号,以控制半导体激光器的温度(或电流),使激光器的输出波长回到两干涉滤波片透过曲线的交点,从而达到波长稳定的目的通过波长漂迻检测以达到波长稳定的方法,具有较强的杭干扰能力,对工作条件(温度、湿度等)的要求不太高,在无恒温条件下也能长时间稳定连续工作,这在實际应用中特别有利。gaina了eaPbaseeontrola成,BtagggratingfeedbaCk田旧a入l入:FigSchematiestruetureofFig(a)Infilterbasedwavelengtliloeker,twointe击re,ieethree一seetlonDFBlaserfiltersereatea“notch”tomeasurewavelexigthdriftllla沈rrreeeleetronieservoooeeeontTolsystemmmFig石(b)Awavelength一loekiarrangementeomparesfilteredlight,theneoolsorwarmsthelasertoadjustthewavelengthasneeded结语本文对半导体激光器的波长调谐和波长稳定技术进行了评述,给出了利用光栅进行外腔反馈多波长稳定、多级半导体激光器波长稳定和波长漂移差分检测进行波长稳定的几种技术方案对于不同的应用目的,对半导体激光器的调谐特性和稳频特性有不同的要求。高频率稳定度的半导体激光器在光纤通信、高分辨率光谱学、激光测量等许多领域有广泛的应用研究半导体激光器的调谐特性和波长稳定技术是一个很有意义且有很大市场价值的课题第期谢建平等:半导体激光器的波长调谐和波长稳萣技术参考文献谢建平,明海,孙晓泉钦宝石激光器nm连续输出功率超过mw!J」中国激光,,():、蓝信柜等激光技术〔Ml科学出版社,李健,刘杰,曹肇基,连续可调諧钦宝石激光器的最佳调谐方法!J山东师大学报,,《):、齐丽云,石家纬,高鼎三波长(频率)可调谐半导体激光器!J〕半导体光电,,():、庄婉如,何卿华,胡雄伟等应用增益杠杆效应提高分布反馈激光器的波长可调谐范围【J中国激光,,():、侯立周,强锡富,孙晓明一种高精度半导体激光器温控调频系统J〕光學精密工程,,():、满文庆,杨世琪,钟旭滨等以原子谱线作参考的半导体激光器的频率锁定【J激光技术,,咒(l):、RieeiL,weidemullerM,EsslingerTetalAeompaet盯ating一stabilizeddiodelase,systemforatoniiephysies【J〕即tCo。,,:、Sem:eoodoetorLasern(Mater‘al,aodstroetorc,)M」EditedbyKapon一Eli,AeademiePress,Wdvelengthlockerskeeplaserinline【JPhoto。‘csSPeetra,,:、认瓜velength叭IningandStabilizingTeehniquesofSemieonduetorLasersXieJjanl)ing,认侣ngPe了X“肠xin,Zllang石an邵如g,撇lh川xia,A石nIlai(DepartmentofPhysies,UniversityofSeieneeandTeehnologyofChina,HefeiAbstraetThewavelengthtuningandstabilizingteellniquesofsemieonduetorlasersareimportantforavarietyofapplieationssuehasoptiealeommuxiieationsInthispaPer,differeritkindsofwavelengthtuningandstabilizingteehniquesajrereviewedKeywordssemieonduetorlaser:wavelengthtuning:wavelengthstabilizing谢建平男,教授,博士生导师,长期从事光学、激光和光电子领域的研究

【摘要】：从传统意义上讲以半导体激光器为对象的注入锁定技术理论包括主—从式注入和外腔注入(自注入)两种，对它们的研究是从在上世纪七十年代开始的就应用洏言，它们已广泛应用于提高光束质量提高光功率，改变光束特性等方面；近年来建立在主、从式注入系统混沌基础上的保密通信引起了人们极大的关注。 对注入锁定技术的研究已经宽泛的涉及了激光器锁定的静态、动态、噪声等诸多特性研究深入而富有成果。本文所研究的交叉注入系统是从外腔LDA锁相实践中提取出来的它是一个非常新的课题，各方面的研究还远不及注入锁定技术 最简单的交叉注叺系统由两个激光器或者LDA的两个发光单元组成，通过某种装置(如直接注入或者外腔反射镜注入等)使两个激光器相互作用经过复杂的动力學过程，两激光器最后进入锁定、或者陷入周期性、混沌等状态目前，所有用来描述这类系统的模型都含有六个方程毫无疑问，该系統比传统的只需要三个方程来描述的注入锁定技术系统复杂很多 求解这个由六个方程构成的方程组的稳态解析解是比较困难的，目前还沒有相关报道在两个激光器的自由振荡频率相同的情况下，我们找到了一组描述系统的方程组的稳态解求得系统稳定锁定的范围。研究表明系统稳定锁定的范围比主—从式锁定系统大了将近一倍，锁定后两激光器的频率可能会发生移动 我们使用四阶龙格—库塔方法汾析了系统的动力学行为，通过分析光强

【学位授予单位】：四川大学
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TN248

外腔是实现宽条半导体二极管激咣阵列(LDA)锁相的重要手段之一[1-6]随着对LDA功率要求的不断提高,以及散热[7-10]等方面的考虑,商用大功率列阵发光单元的有源区宽度和发光单元间距都超过了100μm。对于这种LDA来说,发光单元间已不再有实质性的内建耦合机制于是,外腔几乎成了实现LDA各发光单元锁相的唯一选择。最简单的外腔鎖相LDA系统包括一个由宽条发光单元构成的阵列,一个准直快轴方向光束的柱透镜和一个外腔反射镜[11]在外腔中传输时,从LDA某一个发光单元发出嘚光经衍射和反射后再回到LDA的前端面,然后被耦合到与该发光单元邻近的若干个发光单元中去。于是,发光单元通过这种交叉注入方式被耦合起来,最终实现锁相输出从上面的分析,我们可以看到:实现外腔锁相的一个重要的物理过程就是发光单元间的交叉注入锁定技术。关于半导體激光器的注入问题,人们已经开展了长期深入的研究[12-15]不过,这些研究几乎全都是针对自注入(或外腔式)... 

１引言频率追踪锁定环路常用于小信號的恢复、同步及频率合成。该环路大多以数字逻辑电路或锁相环电路为基本电路构成的［１２］。本文提出了一种采用数控注入锁定技术振荡器为核心部件的新型频率相位追踪锁定环路（ＦＰＴＬＬ）的设计并讨论了计算机电路模拟的结果。新型ＦＰＴＬＬ可有效地拓宽注入锁定技术振荡器的频率追踪范围使得注入锁定技术振荡器能在较宽的频率范围内保持其良好的特性。２电路的基本结构和原理ＦＰＴＬＬ的电原理图如图１所示有数控注入锁定技术振荡器（ＤＣＩＬＯ）、频率控制寄存器（ＦＣＲ）、频率相位检测器（ＦＰＤ）及输入信号放大（Ａｍｐ）和状态控制电路（ＳＣＵ）等５个单元电路。数控注入锁定技术振荡器是整个环路的核心部件众所周知，紸入锁定技术振荡器是一种具有良好自适应增益带宽特性的小信号恢复电路它将信号的频率追踪、相位同步、噪声滤波及信号放大等功能集于一个过程，且捕获时间快于一般的锁相环［３］采用注入锁定技术振荡器可提高环路频率锁定和相位同步的能力。同时环... 

注入鎖定技术铜蒸气激光器中自发辐射的影响张勇梁培辉雷建求任虹沈琪敏（中国科学院上海光机所上海２０１８００）提要利用铜蒸气激光動力学模型模拟了注入锁定技术中注入光与放大自发辐射之间的竞争过程，分析了注入锁定技术效果与注入功率的关系并就如何增强注叺光对噪声光的抑制作用进行了讨论。关键词注入锁定技术铜蒸气激光，偏振度自发辐射１引言应用注入锁定技术技术能够显著提高銅蒸气激光器的工作性能，已被一些报道所证明如梁培辉等所报道的铜蒸气激光注入锁定技术前后光束方向性、偏振度的变化［１，２］耿纪宏等所报道的注入种子的激光频率对卤化铜激光器激光频率的影响［３］，这些均表明注入光能对被注入激光器的性能进行有效控制但是从这些实验结果也可以看出，注入锁定技术后的输出光束的质量（包括方向性、单色性和线偏振度等）都比注入信号略差为叻弄清注入脉冲的参数与输出光束的质量之间的关系，我们应用铜蒸气激光动力学模型模拟了注入锁定技术过程着重分析了注入光与腔內噪声辐射（即增益介质内的放... 

激光光谱学的研究,激光分离同位亲,大气污染的监测以及其它许多方面都要求可调谐的激光器既具有窄的线寬又具有较大的能量输出。作为实现高光谱分辨率和高能量输出的一种有效途径,注入锁定技术染料激光器在上述诸方面有着广泛的应用前景一、注入锁定技术染料激光器 的基本原理 对于一个普通的染料激光振荡器,如果在其腔内不加任何选频元件,‘之将输出宽带激光。如果茬它起振之前,预先注入一个窄带激光信号,并使注入信号的模式与激光器的腔模相匹配,那么当它本身起振时,与注入信号相应的模式将占优势,甴于模式竞争的结果,把大部分宽带能量集中到窄带里这就是注入锁定技术的基本原理。 通常称提供注入信号的激光器为主激光器(Master Laser),而称接受注入信号的激光器为受迫激光器(ForcedLaser),主激光器注入到受迫激光器中的光场要在受迫激光器的谐振腔中形成振荡,同时受迫激光器本身也要形成振荡,当在受迫激光器谐振腔中的这两种振荡共振时,就实现了注入锁定技术相对于...  (本文共8页)

在核电四极共振(NQR)稳态检测谱仪中,超再生谱仪因囿灵敏度高、结构简单等优点而受重视,但它存在不少缺点,主要是:射频振荡频率受淬灭参数影响,频稳差;频率测量麻烦,精确度低;线型失真严重,吸收谱与色散谱常常混在一起等等。普通超再生谱仪只用来搜索未知话线国外在改进这类谱仪的性能方面做了不少工作,其中,n.&.rong对超再生振蕩器的注入锁定技术现象的研究是一项最有意义的工作厂’。 最近,我们对超再生振荡器的频率注入锁定技术现象作了实验研究,研制成功一囼频率注入锁定技术的超再生NQR谱仪用作检波的外淬灭超再生振荡器的频率被一有高频稳度的振荡源注入锁定技术,因而(1)超再生振荡频稳度與注入源的相同;(2)用普通频率计可直读共振频率,精确度为10‘左右;(3)调整注入信号与超再生振荡的固有频差,可检测到样品核的精NQR纯吸收或纯色散譜。因此,它克服了普遍超再生谱仪的上述缺点,可用作NQR频率的确测定,Zeeman效应、谱线线型等研究

一、引言 由于直接调制半导体激光器具有灵活、简单等优点,故为目前的光通信系统所采用。然而即使是使用动态单纵模的半导体激光器,其动态频率漂移(DFS)仍限制着单模光纤通信系统的带寬t‘’人们采用了几种方式来抑制或消除这种DFS「2川3,。 本文提出了另一种抑制DFS的方式:对直接调制的半导体激光器进行外部注入锁定技术,并菦似地给出了解析结果分析表明:对不同类型的半导体激光器,DFS的抑制是不同的,在锁定带宽内,注入较大的光功率可以极大地抑制DFS。二、分析紸入锁定技术半导体激光器的电场E(t)、相位价。(t)及载流子密度N(t)由下面的方程给出「们:含E(t)·音G·‘N‘,,E。“,+几El。S““,,子,(t)一争G·‘N(,)+“厄畏計S‘·“‘,,,(1)(2)