光栅外腔半导体激光器的输出特性研究.pdf

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1、分类}：TX219．DC：密级：上i丑编号：光栅外腔半导体激光器的输出特性研究StudsontheOutputCharacteristicsofGratingExternal—Casit)SemiconductorLasers学位授予单位及代心：量蚕型jI．盘生l!Q!堑!学科钆止名称殷代码：Ig墨型呈兰撞查(18盟!Q!研究方问：堑堑型整焦查皇i苤墨申请学位级别：亟±指导敦师：盟挞型熟握研究生：重±墅论文起止时l刈：塑盟』L=兰盟旦』三长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《光栅外腔半导体激光器的输出特

2、性研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注uJj引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名血—坦卫年—王月—丑日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”．同意长春理工大学保留井向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印

3、件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将年学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：竖堡!!堡—丝盟年—王月互日聊签名：—划2丛年上月卫

4、J摘要由于外腔半导体激光器(ECSL)的输出激光具有窄线宽、可调谐、频率稳定等突出优点，凼而在高分辨率光谱分析、光纤通信、计量检测、生物医学诊断等领域有着广泛的应用前景。本文以光栅外腔半导体激光器为研究对象．首先介绍了外腔半导体激光器的发展状况和应用前景。然后在对半导体激光器和闪耀光栅全面分析的基础上，从强反馈条

5、件下外腔半导体激光器的速率方程出发，对外腔半导体激光器的振荡特性、选模、功率输出、线宽压窄和波长调谐特性进行了分析，并利用Matlab软件和Origin软件对影响Littrow型光栅外腔半导体激光器输出功率和线宽压窄的各种因素进行了数值模拟分析。在理论分析和数值仿真的基础上，研制了单纵模高质量激光输出的光栅外腔半导体激光器，连续输出功率达到180mW(工作电流为400mA)，闽值电流由原来的165mA降至118mA。最后用各种方法对实验搭建的光栅外腔半导体激光器的输出特性进行r测试。并重点介绍r线宽的测量方法．最终使蚪3零拍法测得激光器

6、的光谱线宽为20Kltz．激光器可以连续输出工作稳定度的激光。关键词：外腔半导体激光器闪耀光栅输出功率线宽压窄数值模拟ABSTRACTDuetotheexcellentcharacteristicsofnalTov、line—widthtunableffequenc3stabilitxctctheexternal—cavit)semiconductorlasers(ECSLJhavebeenⅥddehusedinthefieldsofhigh-resolurionspectrumanalysisopticaIfibercommunica

7、tion．measurittga11dteslthgbiomedicalmedicineetcInthisthesisthegradngexternal—ca、’n、semiconductorlasersarcmadeastheresearchoNectsFirsIthedexelopmentandtheapplicationsoftheexternal．cavit)semiconductorlasersarc1mrodueedThenbasedonthecomprehensiveanalvsisofsemiconductorlaser

8、sandblazedgratingandstartedfromtherateequationoftheexlernalcaviDundertheconditionolastrongfeedback．thcoscillationsofthegratingexternal—cax’msemiconductorlasersareanal)zedAtthesaiTletime．thecharacteristicsofmodeselection．poweroutput】ine—widthreductionandwavelenmhtuningare

9、studiedlnaddition．dl打erenttactorswhichai*eini_luencedh、theompmpowerandline—widthreductionoftheLittro、、e