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光栅调谐外腔半导体激光器腔参量对其双稳动态特性的影响 被引量：1
1
作者 邓燕 兰岚 +1 位作者 陆丹 陈建国 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期30-31,共2页
本文通过对半导体激光器 (LD)速率方程的数值求解 ,分析了外腔半导体激光器 (ECLD)腔参量 (谱线展宽因子α,LD面向外腔的端面反射率R等 )
关键词 光栅调谐 外腔半导体激光器 腔参量 双稳动态特性 双稳环跳变
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光纤布拉格光栅长外腔反馈半导体激光器特性研究
2
作者 张云豪 刘奎 +1 位作者 郜江瑞 王军民 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1035-1041,共7页
窄线宽激光器是光谱学和精密计量学等实验的基本组成部分。由于半导体激光器对外部光学反馈十分敏感,所以可以利用光反馈的高带宽抑制半导体激光器的相位噪声,进而压窄线宽。本文采用光纤布拉格光栅作为反馈元件,搭建了长外腔反馈回路... 窄线宽激光器是光谱学和精密计量学等实验的基本组成部分。由于半导体激光器对外部光学反馈十分敏感,所以可以利用光反馈的高带宽抑制半导体激光器的相位噪声,进而压窄线宽。本文采用光纤布拉格光栅作为反馈元件,搭建了长外腔反馈回路。为了降低外界环境温度起伏和气流扰动的影响,对反馈光路的光纤控温,使得1小时内最大温度起伏从0.039℃降低到0.003℃。此外,测试了反馈带宽对激光线宽的影响,尽管实验所用光纤布拉格光栅的带宽远大于自由运转的激光线宽,但仍然可以观察到激光线宽被压窄,且光纤光栅的带宽越小,激光线宽越窄。对于此现象,分析认为在反馈回路中应该存在一种负反馈机制,可以将激光线宽稳定到反馈光谱的某个斜率处,所以光纤光栅的反馈带宽越窄,反馈光谱的斜率越大,反馈越灵敏。通过调整光纤光栅的反馈功率在0~1 mW范围内改变,观察到当反射功率为0.8 mW时,光反馈将激光线宽从自由运转的100.5 kHz压窄到最窄的11.5 kHz,0.2 kHz~2 MHz范围内的相位噪声降低约20 dB。 展开更多
关键词 半导体激光器 长外腔 光反馈 相位噪声抑制 线宽压窄
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光纤光栅外腔半导体激光器波长调谐方法研究 被引量：6
3
作者 金杰 欧阳丽霞 +1 位作者 张妍 李彬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期437-440,共4页
可调谐光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)激射波长由光纤光栅布喇格波长决定,调谐光纤光栅布喇格波长可以改变激光器的激射波长。重点介绍采用轴向应力、径向应力和温度对光纤光栅布喇格波长的调谐。布喇格中心波长的偏移与轴向应力、... 可调谐光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)激射波长由光纤光栅布喇格波长决定,调谐光纤光栅布喇格波长可以改变激光器的激射波长。重点介绍采用轴向应力、径向应力和温度对光纤光栅布喇格波长的调谐。布喇格中心波长的偏移与轴向应力、径向应力和温度等变化量均呈极好的线性比例关系,且在较大的测量范围内一直保持线性关系。详细说明了光纤光栅外腔半导体激光器采用这三种方法调谐时的特点、适用范围,并对它们的性能进行了比较,给出在不同条件下适合的调谐方法。 展开更多
关键词 光纤光栅 调谐 外腔半导体激光器
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紧凑型光栅外腔可调谐半导体激光器 被引量：2
4
作者 段云锋 张江水 +5 位作者 田晓洁 郭文刚 王健 王宏杰 吕福云 张光寅 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期181-185,共5页
研制了一台结构紧凑的窄线宽、可调谐半导体激光器。采用光栅外腔Littrow结构,将光栅和平面反射镜置于同一个旋转平台上,并使光栅衍射平面和平面镜反射平面的交线与平台旋转轴重合,通过旋转平台实现光栅外腔选取单纵模、压窄线宽和波长... 研制了一台结构紧凑的窄线宽、可调谐半导体激光器。采用光栅外腔Littrow结构,将光栅和平面反射镜置于同一个旋转平台上,并使光栅衍射平面和平面镜反射平面的交线与平台旋转轴重合,通过旋转平台实现光栅外腔选取单纵模、压窄线宽和波长调谐,并保证输出光的方位不发生改变,同时用棱镜将输出光斑压缩成为类方形。该激光器的尺寸为110 mm×80 mm×35 mm,中心输出波长为653 nm,谱宽0.07 nm,调谐范围4.6 nm,可连续稳定运转4小时以上。 展开更多
关键词 激光技术 光栅外腔LD 波长调谐 单纵模
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基于光栅光阀可调谐半导体激光器外腔结构的设计研究 被引量：1
5
作者 周南权 陶纯匡 崔胜利 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期8-9,共2页
目的:提出利用光栅光阀(GLV)来精密调节光栅外腔半导体激光器输出波束的新方法。方法:这种基于光栅光阀的可调谐外腔半导体激光器的结构使光栅光阀与闪耀光栅形成了共焦结构,便于使被选择的波束可以原路返回,经过在谐振腔中振荡,最后输... 目的:提出利用光栅光阀(GLV)来精密调节光栅外腔半导体激光器输出波束的新方法。方法:这种基于光栅光阀的可调谐外腔半导体激光器的结构使光栅光阀与闪耀光栅形成了共焦结构,便于使被选择的波束可以原路返回,经过在谐振腔中振荡,最后输出。结果:这种基于光栅光阀结构的可调谐外腔半导体激光器可以任意控制输出或者被过滤掉的相应波束的数量。结论:利用光栅光阀的特性,这种可调谐外腔半导体激光器能有效地实现激光输出波束的精密调谐,同时也降低了调谐的机械难度。 展开更多
关键词 光栅光阀 可调谐 半导体激光器 闪耀光栅
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体光栅外腔半导体激光器列阵的光谱及调谐 被引量：1
6
作者 沈琪皓 石秀梅 陈建国 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期23-24,共2页
对采用体布拉格光栅作为波长选择器件的外腔半导体激光列阵进行了实验研究。实验表明,在体光栅外腔作用下,高功率半导体激光器输出的线宽得到压窄、波长得到固定。与此同时,从布拉格衍射相关理论出发,分析了体光栅法线方向改变对激光器... 对采用体布拉格光栅作为波长选择器件的外腔半导体激光列阵进行了实验研究。实验表明,在体光栅外腔作用下,高功率半导体激光器输出的线宽得到压窄、波长得到固定。与此同时,从布拉格衍射相关理论出发,分析了体光栅法线方向改变对激光器系统输出中心波长的影响。实验表明改变体光栅法线方向的角度,可以在一定范围内调整列阵的输出波长。 展开更多
关键词 半导体激光器列阵 体光栅 外腔
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窄线宽外腔半导体激光器研究进展 被引量：1
7
作者 秦晓敏 史田田 +2 位作者 王志洋 史航博 陈景标 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期63-78,共16页
窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光... 窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光器,分析各类激光器的基本结构与选频机制、介绍各自的优缺点以及国内外研究进展。其中,前三类激光器采用非量子器件进行频率选择,而法拉第激光器利用共振法拉第旋光效应选频,输出波长直接对应原子跃迁谱线,对激光二极管的电流与温度变化具有良好的鲁棒性。随后介绍外腔半导体激光器的应用情况,尤其是在精密测量领域中的典型应用。最后总结并展望窄线宽外腔半导体激光器的未来发展方向。 展开更多
关键词 外腔半导体激光器 法拉第激光器 窄线宽 精密测量 外腔选频器件。
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高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器
8
作者 张志军 陈贺 +8 位作者 张卓 刘志君 张建伟 杜子业 周寅利 张星 陈超 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1531-1538,共8页
针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光... 针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。 展开更多
关键词 半导体激光器 垂直外腔面发射半导体激光器 增益芯片 应变量子阱
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光栅光阀实现外腔半导体激光器波长调谐研究
9
作者 周南权 陶纯匡 崔胜利 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期115-117,共3页
根据光栅光阀(GLV)的技术原理,设计了一种实现外腔半导体激光器波长调谐的实验装置,能有效地实现激光输出波束的精密调谐,同时也降低了调谐的机械难度,本文提供的各项性能参数为实现加工提供了一定的参考。
关键词 光栅光阀 外腔半导体激光器 调谐 MEMS 闪耀光栅
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单片机控制步进电机实现光纤光栅外腔半导体激光器调谐
10
作者 金杰 李彬 张建伟 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期53-54,共2页
本文介绍了步进电机在光纤光栅外腔半导体激光器调谐中的应用,利用步进电机角位移与控制脉冲之间的精确同步,控制脉冲宽度与频率,经连杆、齿轮等精密机械传动后,带动千分尺转动,控制光纤光光栅拉伸,从而实现利用单片机控制步进电机对外... 本文介绍了步进电机在光纤光栅外腔半导体激光器调谐中的应用,利用步进电机角位移与控制脉冲之间的精确同步,控制脉冲宽度与频率,经连杆、齿轮等精密机械传动后,带动千分尺转动,控制光纤光光栅拉伸,从而实现利用单片机控制步进电机对外腔半导体激光光栅波长进行调谐。 展开更多
关键词 光纤光栅 外腔半导体激光器 步进电机
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785nm便携式光栅外腔可调谐半导体激光器的研制和输出特性 被引量：2
11
作者 王霏 吕雪芹 +1 位作者 丁鼎 蔡丽娥 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期612-617,共6页
针对移频激发拉曼光谱测试系统的小型化需求,在Littrow结构中,采用商用的785nm大功率激光二极管作为增益器件,构建了一款便携式光栅外腔可调谐半导体激光器。该激光器通过采用一种新型的波长调谐方法,即以改变半导体增益器件相对于准直... 针对移频激发拉曼光谱测试系统的小型化需求,在Littrow结构中,采用商用的785nm大功率激光二极管作为增益器件,构建了一款便携式光栅外腔可调谐半导体激光器。该激光器通过采用一种新型的波长调谐方法,即以改变半导体增益器件相对于准直透镜的水平位置来实现波长的连续调谐,实现了尺寸为140mm×65mm×50mm的小型化结构设计。相比于传统的旋转衍射光栅改变光线在光栅上的入射角来实现波长调谐的方式,该方法有效地缩减了增益器件的平移距离,从而有利于便携式外腔激光器波长的快速宽带调谐。实验结果表明,该激光器具有较宽的波长调谐范围,在340~900mA注入电流下均可实现10nm以上的波长调谐,尤其在900mA大注入电流下,其波长调谐覆盖779.40~791.07nm,调谐范围可达11.67nm,且激射线宽小于0.2nm,单波长输出功率最高可达280mW,放大的自发辐射抑制比大于25dB,呈现出较优异的输出性能,满足移频激发拉曼光谱检测系统对光源的基本要求。此外,该激光器可采用一微型压电陶瓷驱动器来实现波长的电动调谐,实验获得了1.35nm的波长调谐范围,证实了所制785nm便携式光栅外腔可调谐半导体激光器适合作为便携式移频激发拉曼光谱检测系统的光源用于减除原始拉曼光谱中的荧光背景。 展开更多
关键词 便携式 光栅外腔半导体激光器 波长调谐 电动调谐 拉曼光谱
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970 nm高功率光栅外腔可调谐半导体激光器 被引量：4
12
作者 苏鹏 高欣 +3 位作者 张悦 赵仁泽 伏丁阳 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期664-672,共9页
宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow... 宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow结构激光器参数对其性能(调谐范围、功率、阈值电流、线宽)的影响。实验结果表明,通过结构优化可得到窄线宽可调谐激光输出,适当地提高温度和使用较高衍射效率的光栅可增加激光器调谐范围,并且较高衍射效率的光栅可降低激光器的阈值电流。基于S偏振入射方式的光栅外腔激光器最大可实现27.87 nm的波长调谐范围,光谱线宽压窄至0.2 nm,输出功率可达1.11 W。 展开更多
关键词 半导体激光器 衍射光栅 波长调谐 阈值电流
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高边模抑制比窄线宽的光纤光栅外腔半导体激光器 被引量：11
13
作者 周凯明 胡雄伟 +2 位作者 刘海涛 葛璜 安贵仁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期478-482,共5页
本文从耦合腔理论出发分析了光纤光栅外腔半导体激光器的模式选择 ,得到了为达到稳定的高主边模抑制比所需的短外腔、短光纤光栅的器件设计原则 .制作了两只光纤光栅外腔半导体激光器 ,Q1为短外腔 (<2 mm)、短光纤光栅 (4mm)结构 ,Q2... 本文从耦合腔理论出发分析了光纤光栅外腔半导体激光器的模式选择 ,得到了为达到稳定的高主边模抑制比所需的短外腔、短光纤光栅的器件设计原则 .制作了两只光纤光栅外腔半导体激光器 ,Q1为短外腔 (<2 mm)、短光纤光栅 (4mm)结构 ,Q2 为长外腔 (2 0 mm)、长光纤光栅 (1 7mm)结构 .测量 Q1的主边模抑制比为 35d B,Q2 的主边模抑制比为 1 0 d 展开更多
关键词 光纤光栅外腔 半导体激光器 耦合腔 高边模抑制比 窄线宽
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1.53μm光纤光栅外腔半导体激光器乙炔吸收稳频 被引量：6
14
作者 周开军 赵华凤 +2 位作者 俞涛 薛林 马晓红 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期603-606,共4页
报道了1.53μm波段光纤光栅外腔半导体激光器的乙炔吸收稳频。通过理论分析参数选择,设计了光纤光栅外腔半导体激光器和光纤光栅调谐与调制结构。利用锁定放大器闭环控制布拉格波长,将激光器输出波长锁定在乙炔气体1530.37 nm的吸收峰上... 报道了1.53μm波段光纤光栅外腔半导体激光器的乙炔吸收稳频。通过理论分析参数选择,设计了光纤光栅外腔半导体激光器和光纤光栅调谐与调制结构。利用锁定放大器闭环控制布拉格波长,将激光器输出波长锁定在乙炔气体1530.37 nm的吸收峰上,频率稳定度达10-8。 展开更多
关键词 激光技术 稳频 光纤光栅 外腔半导体激光器 乙炔
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光纤光栅外腔半导体激光器的理论及实验研究 被引量：5
15
作者 王丽丽 任建华 +4 位作者 赵同刚 徐大雄 饶岚 吴炜 郭永新 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期361-363,394,共4页
对影响光纤光栅外腔半导体激光器特性的几个重要因素(光纤光栅长度、耦合系数、内腔反射系数)进行了理论分析和数值模拟。从实验上进行了验证,实测了不同反射率情况下激光器的激射光谱,得到了带宽为0.1nm、出纤功率达417.4μW、边模抑... 对影响光纤光栅外腔半导体激光器特性的几个重要因素(光纤光栅长度、耦合系数、内腔反射系数)进行了理论分析和数值模拟。从实验上进行了验证,实测了不同反射率情况下激光器的激射光谱,得到了带宽为0.1nm、出纤功率达417.4μW、边模抑制比高达37.9dB的激光谱线。验证的结果表明,理论分析、数值模拟、实验结果是吻合的。 展开更多
关键词 外腔半导体激光器 光纤光栅 数值模拟 模耦合
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温度变化对光纤光栅外腔半导体激光器激射波长的影响 被引量：11
16
作者 周寒青 吴正茂 夏光琼 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期65-66,共2页
在考虑了光纤光栅的位相后 ,从光纤光栅外腔半导体激光器 (FGESL)所满足的阈值条件出发 ,从理论上研究了温度的变化对FGESL激射波长的影响。数值模拟的结果表明 :由于温度变化造成半导体介质和光纤的折射率发生变化从而导致FGESL的纵模... 在考虑了光纤光栅的位相后 ,从光纤光栅外腔半导体激光器 (FGESL)所满足的阈值条件出发 ,从理论上研究了温度的变化对FGESL激射波长的影响。数值模拟的结果表明 :由于温度变化造成半导体介质和光纤的折射率发生变化从而导致FGESL的纵模发生移动 ,因此FGESL的激射波长随着温度的升高将存在向长波长方向发生移动的趋势。对于短外腔 ,FGESL的纵模间距较大 ,由于半导体介质折射率随温度的变化程度大于光纤折射率随温度的变化程度 ,因而存在模式跳跃现象 ;对于长外腔 ,由于FGESL的纵模间隔很小 ,因而不存在明显的模式跳跃现象。这些结果符合其他研究者的实验观测。 展开更多
关键词 光纤光栅外腔 半导体激光器 激射波长 温度变化 模式跳跃 FGESL 阈值
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调谐外腔半导体激光器输出双稳环的确定 被引量：4
17
作者 陈建国 李焱 +1 位作者 李大义 陆洋 《激光技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期285-288,共4页
在考察了外腔半导体激光器 (ECLD)的振荡频率ν与激光二极管 (LD)中载流子密度N(或增益 g)、介质的折射率n以及LD第m个模式的共振频率νm 间的关系之后 ,利用微扰法对LD的N ν曲线上被前人错判为不稳定的两个关键区段重新进行了分析 ,... 在考察了外腔半导体激光器 (ECLD)的振荡频率ν与激光二极管 (LD)中载流子密度N(或增益 g)、介质的折射率n以及LD第m个模式的共振频率νm 间的关系之后 ,利用微扰法对LD的N ν曲线上被前人错判为不稳定的两个关键区段重新进行了分析 ,结果表明这两个区段是稳定区段 ,据此 ,可以确定在对ECLD进行调频的过程中其增益介质的N ν曲线上出现的双稳环。 展开更多
关键词 外腔半导体激光器 微扰法 双稳环 调谐
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改善外腔半导体激光器调谐特性的新方法 被引量：5
18
作者 徐惠真 邱怡申 徐斌 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第6期975-977,共3页
基于原有的Littman结构外腔半导体激光器，提出采用一种新的光学方法来实现波长调谐。该方法采用了包含一个旋转楔形棱镜的“光杠杆”系统来降低调谐的机械要求，提高波长选择精度。通过选择不同的楔形棱镜顶角和光线入射角，机械要求... 基于原有的Littman结构外腔半导体激光器，提出采用一种新的光学方法来实现波长调谐。该方法采用了包含一个旋转楔形棱镜的“光杠杆”系统来降低调谐的机械要求，提高波长选择精度。通过选择不同的楔形棱镜顶角和光线入射角，机械要求可以降低1～2个数量级，波长选择精度也得到相同量级的提高。该方法使Littman结构外腔半导体激光器的调谐特性得到极大的改善，并大大降低了震动的敏感性。 展开更多
关键词 外腔半导体激光器 波长调谐 闪耀光栅
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1.5μm波段乙炔气体稳频光纤光栅外腔半导体激光器 被引量：2
19
作者 金杰 张建伟 +1 位作者 杨宇 马翔 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期341-343,共3页
为了提高1.5μm波段激光器的频率稳定性,利用乙炔分子饱和吸收稳频,设计了一种稳频的光纤光栅外腔半导体激光器。其通过步进电机对光纤光栅进行拉伸调节波长,实现了激光频率调谐。结果表明,所研制的激光器拥有较高的频率稳定度。
关键词 激光器 外腔半导体激光器 饱和吸收稳频 光纤光栅 乙炔
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基于级联光纤光栅的双模外腔半导体激光器的实验研究 被引量：2
20
作者 马军山 耿健新 方祖捷 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期994-997,共4页
实现了使用两个级联的光纤 Bragg光栅的外腔半导体激光器的双模运转 .两个模的峰值波长取决于光纤 Bragg光栅的峰值反射波长 ,分别为 1 53 1 .5nm与 1 549.4nm.注入电流为 53 m A时 ,两模峰值功率达到均衡为 0 .5m W,边模抑制比为 2 7d B.
关键词 外腔激光器 光纤光栅 双模运转 半导体激光器 边模抑制比
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