可调谐量子点外腔激光器.pdf

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3、成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中ｙｘ明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名日期：＞０化曲阜师范大学研究生学位论文使用授权书＂＂＂根据学位论文类型相应地在？划Ｖ（）《可调谐的量子点外腔激光器》系本人在曲阜师范大学攻读博±□／硕±口学位期间，在导师指导下完成的博±ｎ／硕古团学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研巧内容不得Ｗ其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部ｎ送交论文

4、的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可采用影印或其他复制手段保论公开发表论文的全部或部分内容。＾作者签名日期；ｔ＞（ＶＷＩ０＾ｉＸ４导师签名曰期：三。、。身念苗這．４，摘要摘要可调谐外腔激光器由于波长调谐范围大、光输出功率高,调谐速度快和容易小型化等优点已经在光谱测量，干涉测量，相干通信等领域具有广泛的应用。目前大部分的可调谐激光器都采用了LITTROW和LITTMAN结构，该结构通过转动光栅或者平面镜来实现波长的调谐。由于采用转动的方式，这从机械结构上就限制了调谐的速度。WANG等人提出了一种可以实现多波长调谐的结构，

5、之后经过STRUCKMEIER和BREEDE等人的发展实现了快速调谐和多波长调谐。在该结构的外腔中，反射狭缝的宽度是一个极重要的参数，它决定了整个外腔的性能。然而这一重要参数对于该结构外腔性能的影响并没有被详细的研究。由于载流子在空间三个维度上运动受到限制，使得量子点材料具有不同于传统材料的特性，成为极具吸引力的制作半导体器件的新型材料。量子点激光器的阈值电流密度比较低，并且具有非常宽的增益谱，在外腔激光器方面也具有重要的应用，另外它的线宽展宽因子是目前半导体材料中最低的，甚至接近于零。我们采用了修正的HAKKI-PAOLI方法，对增益进行拟合，并且利用加权波长计算中心波长的移动来计

6、算激光器的线宽展宽因子。论文主要分为以下几个部分：1.首先阐述了外腔的调谐原理，简单介绍了外腔激光器的应用以及发展现状，并且对不同结构的外腔做了一下比较.2.使用改进的HAKKI-PAOLI方法计算了INAS/GAAS量子点激光器材料的增益和差分增益，通过对增益拟合获得了激光器的饱和增益，使用加权波长的计算波长的移动。最后计算了阈值以下的量子点激光器的线宽展宽因子为0.12到2.75.3.介绍了基于DMD的傅立叶外腔结构，并且对该外腔的最小分辨波长和波长调谐的原理进行理论上的分析。对外腔进行了大范围的波长调谐和多模式调谐的测试。在波长调谐时，针对DMD的图形进行了系统的优化，确定了反

7、馈强度最大时的DMD最佳图形.4.系统的研究了使用镀金微镜和光栅产生反馈的激光器外腔结构。制作了不同宽度的微镜搭建外腔，测试了激光器的阈值电流，输出斜效率和遍模抑制比。在该结构中，光斑汇聚的尺寸以及相邻光斑的距离作为重要的参数，我们从实验和理论上对其进行了测量和计算。另外光斑在汇聚平面上的移动速度也从实验上进行了测量。关键词：量子点激光器，增益，线宽展宽因子，外腔IAbstractAbstractOwingtotheadvantageousfeatures