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半导体环形激光器的非线性分岔动力学研究 被引量:2
1
作者 张彬 毛陆虹 +4 位作者 谢生 张世林 郭维廉 陈燕 于欣 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期649-654,共6页
基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背... 基于半导体环形激光器的电学双稳态行为的动力学模型,运用现代非线性动力学理论对其稳定性和分岔行为进行了分析和数值计算.结果表明,环形激光器中泵浦参数的变化可导致霍普夫分岔,产生极限环以至混沌等复杂的非线性运动.同时,计算了背散射参数变化对环形激光器工作分区的影响,计算表明在不同的工作区中环形激光器将呈现不同的非线性动力学行为包括分岔和混沌.从物理角度对引发这些复杂的非线性运动的原因进行了分析.结果和他人论文中的实验结果相一致. 展开更多
关键词 环形激光 非线性动力学 稳定性 分岔 混沌
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基于半导体环形激光器的双路混沌同步
2
作者 蒋再富 张定梅 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期34-39,共6页
为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能... 为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能展现出丰富的非线性动力学态。对于固定的频率失谐值,同步系数随着注入系数的增加而增加,而对于较大的注入系数,频率失谐对同步性能的影响将减弱。同时也讨论了电流失配的影响,发现注入系数越大电流失配对同步性能影响越小。最后研究了反馈相位不相同的情况,发现两个模式混沌信号不相同也能进行同步,这增加了同步通信的安全性。研究结果可为半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用提供参考。 展开更多
关键词 非线性光学 同步 互相关 半导体环形激光 混沌
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双光注入半导体激光器产生高质量光子微波信号
3
作者 张定梅 蒋再富 +1 位作者 汤蕊旖 汪金辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期54-58,共5页
光子微波信号的线宽和带宽是影响其实际应用的关键指标,针对单光注入半导体激光器产生的微波信号质量不高的问题,提出了一种基于双光注入半导体激光器产生窄线宽、宽带宽微波信号的方案。实验结果表明:双光注入产生的微波频率比单光注... 光子微波信号的线宽和带宽是影响其实际应用的关键指标,针对单光注入半导体激光器产生的微波信号质量不高的问题,提出了一种基于双光注入半导体激光器产生窄线宽、宽带宽微波信号的方案。实验结果表明:双光注入产生的微波频率比单光注入要更加稳定;双光注入下的微波线宽在10 kHz左右,明显要低于单光注入的1 MHz数量级。此外,通过适当调节注入参数,双光注入的带宽可达1 THz以上。说明双光注入产生的光子微波信号的性能明显优于单光注入,这为高质量光子微波的产生增加了一个新的途径。 展开更多
关键词 非线性光学 半导体激光 光子微波 光注入
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相位共轭反馈半导体激光器混沌动力学 被引量:6
4
作者 高晓明 张为俊 韩亚农 《量子电子学报》 CAS CSCD 1998年第3期253-257,共5页
本文研究了相位共轭反馈对半导体激光器的动力学行为的影响。结果表明,在弱反馈条件下,系统处于稳态;增加反馈量,系统由周期经周期三、周期四进入混沌。当相位共轭反馈量一定时,通过改变注入电流的大小,可以达到所期待的周期或混... 本文研究了相位共轭反馈对半导体激光器的动力学行为的影响。结果表明,在弱反馈条件下,系统处于稳态;增加反馈量,系统由周期经周期三、周期四进入混沌。当相位共轭反馈量一定时,通过改变注入电流的大小,可以达到所期待的周期或混沌状态。 展开更多
关键词 相位共轭 混沌 半导体激光 动力学
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基于半导体环形激光器的光反馈动力学研究 被引量:2
5
作者 张定梅 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期789-794,共6页
为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外... 为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外部反馈参量的情况下,环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态;在对称光反馈时,可得到最大为3.7GHz的混沌带宽;在时间不对称光反馈时,产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制.该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考. 展开更多
关键词 非线性光学 动力学 半导体环形激光 光反馈 带宽
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半导体的脉冲激光微细加工的皮秒动力学特性 被引量:1
6
作者 徐国昌 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第2期110-113,共4页
讨论了皮秒脉冲激光微细加工时半导体中电子-空穴等离子体的作用及动力学特性。指出高密度电子-空穴等离子体使半导体的介电和光特性发生了显著变化。通过测量材料表面反射比的实验表明,它与热熔化模型比较符合,等离子体将能量瞬时转... 讨论了皮秒脉冲激光微细加工时半导体中电子-空穴等离子体的作用及动力学特性。指出高密度电子-空穴等离子体使半导体的介电和光特性发生了显著变化。通过测量材料表面反射比的实验表明,它与热熔化模型比较符合,等离子体将能量瞬时转换给晶格,加热晶格到熔点,从而进行微细加工。 展开更多
关键词 脉冲激光 微细加工 皮秒动力学 半导体
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线宽增强因子对外光注入半导体激光器非线性单周期振荡特性的影响 被引量:6
7
作者 张明江 刘铁根 +1 位作者 李静霞 王云才 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期542-546,共5页
线宽增强因子是影响半导体激光器输出特性的一个重要参量,不同材料不同结构类型的半导体激光器的线宽增强因子有较大的差异.利用光注入半导体激光器的单模速率方程模型,数值研究了线宽增强因子对外光注入半导体激光器的非线性单周期振... 线宽增强因子是影响半导体激光器输出特性的一个重要参量,不同材料不同结构类型的半导体激光器的线宽增强因子有较大的差异.利用光注入半导体激光器的单模速率方程模型,数值研究了线宽增强因子对外光注入半导体激光器的非线性单周期振荡特性的影响.结果表明:外光注入半导体激光器的动态特性对线宽增强因子的变化极为敏感,随着线宽增强因子的增加,在负失谐注入范围内单周期振荡区域显著增大,同时注入锁定的稳态输出被大大抑制.分析了线宽增强因子对非线性单周期振荡光谱特性和振荡频率的影响,结果表明:随着半导体激光器线宽增强因子的增大,单周期振荡的频率越大;当线宽增强因子不变时,单周期振荡的频率随注入光强度和频率失谐的增加而增加. 展开更多
关键词 半导体激光 非线性动力学 线宽增强因子 混沌 周期振荡
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半导体激光器的非线性失真特性及预失真补偿研究 被引量:3
8
作者 柯熙政 邓莉君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期3204-3210,共7页
在大气激光通信中,半导体激光器是最为常见的光源器件,它的特性指标对整个系统的性能影响较大。首先对激光器的非线性进行建模,然后详细讨论了半导体激光器的线性化方法和映射函数的建立过程,最后根据激光器的现有工作状态进行实际测量... 在大气激光通信中,半导体激光器是最为常见的光源器件,它的特性指标对整个系统的性能影响较大。首先对激光器的非线性进行建模,然后详细讨论了半导体激光器的线性化方法和映射函数的建立过程,最后根据激光器的现有工作状态进行实际测量,得到实际的激光器的I-V特性曲线。基于Volterra级数理论建立半导体激光器的非线性模型并进行曲线拟合得到三次多项式系数,设计预失真补偿法方法对激光器的非线性效应进行校正,并通过实验验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 大气激光通信 半导体激光 非线性 直接强度调制
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基于Volterra级数分析的半导体激光器非线性模型 被引量:2
9
作者 田学农 王志功 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期253-257,共5页
根据非线性系统Volterra级数分析理论建立了半导体激光器的非线性模型.半导体激光器由本征激光器与寄生网络级联而成.本征激光器的非线性传递函数利用谐波输入法从速率方程得到,而寄生网络的非线性传递函数由影响其非线性的主要因素决定... 根据非线性系统Volterra级数分析理论建立了半导体激光器的非线性模型.半导体激光器由本征激光器与寄生网络级联而成.本征激光器的非线性传递函数利用谐波输入法从速率方程得到,而寄生网络的非线性传递函数由影响其非线性的主要因素决定.在此基础上利用非线性系统的级联关系得到半导体激光器的非线性传递函数,并利用模型计算了半导体激光器的二次谐波、三次谐波和三阶交调失真.计算结果显示,在宽频范围内模型计算结果与仿真结果接近,且寄生网络对于激光器非线性的影响随频率升高而逐渐加大.通过比较Volterra模型与直接仿真之间的误差随输入信号功率的变化趋势可看出Volterra模型更加适用于分析弱非线性系统.所建立的模型有助于半导体激光器的器件表征与射频光传输系统的设计. 展开更多
关键词 半导体激光 VOLTERRA级数 非线性
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直接调制半导体激光器非线性失真的计算机辅助分析 被引量:1
10
作者 张正线 胡刚 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 1997年第3期52-54,64,共4页
根据半导体激光器的归一化速率方程建立了大信号等效电路模型,运用PSPICE电路分析软件分析了其非线性失真,并与实测结果作了比较。
关键词 半导体激光 等效电路模型 非线性失真
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半导体激光器非线性频域分析方法及其主要特性参数的提取 被引量:1
11
作者 杜建洪 《光通信技术》 CSCD 1994年第1期14-21,共8页
本文基干半导体激光器(SemiconductorLaserDiode,LD)大信号等效电路模型,结合全频域技术,开发了一种新的LD非线性分析方法,得到了一组提取器件主要特性参数的解析公式。采用这套公式计算的结果与有关... 本文基干半导体激光器(SemiconductorLaserDiode,LD)大信号等效电路模型,结合全频域技术,开发了一种新的LD非线性分析方法,得到了一组提取器件主要特性参数的解析公式。采用这套公式计算的结果与有关文献的结果对比吻合一致,表明本文方法切实可行,是建立配合发展LD高速组件综合宽带匹配技术理论体系的良好基础。 展开更多
关键词 非线性 频域分析 参数 半导体激光
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半导体激光器的非线性失真以及补偿
12
作者 何志伟 刘丽 《激光杂志》 北大核心 2017年第2期53-55,共3页
半导体激光器是以不同半导体材料为工作物质,不同激励方式使半导体物质发生发射反应,形成激光。受不同半导材料元素物质稳定程度差异、激励电流大小、工作温度高低等因素影响,传统半导体激光器输出的激光射线出现不同程度非线性失真。... 半导体激光器是以不同半导体材料为工作物质,不同激励方式使半导体物质发生发射反应,形成激光。受不同半导材料元素物质稳定程度差异、激励电流大小、工作温度高低等因素影响,传统半导体激光器输出的激光射线出现不同程度非线性失真。对激光光栅谱系分析研究,针对非线性失真问题,提出激光光栅稳频补偿设计方案。通过实验证明,所提方法对半导体激光器非线性失真有良好的补偿作用。 展开更多
关键词 半导体 激光 非线性 光栅稳频补偿
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增益非线性参数对半导体激光器调制特性的影响
13
作者 张华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期108-112,共5页
本文用小信号分析法建立了半导体激光器调制的数学模拟。用这个模型研究了增益与载流子密度的非线性依赖关系对半导体激光器的功率调制。
关键词 半导体激光 非线性参数 调制特性
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被动调Q固体激光器非线性动力学研究 被引量:1
14
作者 高子叶 夏光琼 +4 位作者 邓涛 林晓东 唐曦 樊利 吴正茂 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期195-203,共9页
被动调Q固体激光器具有结构紧凑、效率高和光束质量优异等特点,因此在基础科学研究、军事、工业加工、医疗卫生等众多领域具有广阔的应用前景.目前,相关研究主要集中在处于单周期动力学态下激光器的特性,而对于处于其他非线性动力学态... 被动调Q固体激光器具有结构紧凑、效率高和光束质量优异等特点,因此在基础科学研究、军事、工业加工、医疗卫生等众多领域具有广阔的应用前景.目前,相关研究主要集中在处于单周期动力学态下激光器的特性,而对于处于其他非线性动力学态下激光器特性的研究十分缺乏,尤其是进入混沌的分岔路径还未见报道.该研究基于四能级系统速率方程,数值研究了被动调Q Nd:YAG固体激光器的非线性动力学特性,并分析了一些关键系统参量的影响.结果表明:在不同的参数下,被动调Q固体激光器可呈现单周期、倍周期、多周期以及脉冲混沌等多种动力学态;连续变化参量数值,动力学态呈现多种演化路径;数值模拟结果再现了工作在脉冲混沌态的被动调Q固体激光器中出现的极端事件. 展开更多
关键词 被动调Q固体激光 非线性动力学 脉冲混沌 演化路径 极端事件
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半导体晶圆检测关键连续波深紫外激光光源研制 被引量:3
15
作者 徐国锋 王正平 +5 位作者 王树贤 武奎 梁飞 路大治 张怀金 于浩海 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期739-739,共1页
深紫外激光是半导体领域的关键光源。基于非线性频率变换的全固态深紫外激光具有结构紧凑、价格低廉等优势,有广泛需求。受限于晶体非线性系数较线性介电常数小数个数量级,深紫外激光通常以具有高峰值(千瓦级)的脉冲形式获得,连续波深... 深紫外激光是半导体领域的关键光源。基于非线性频率变换的全固态深紫外激光具有结构紧凑、价格低廉等优势,有广泛需求。受限于晶体非线性系数较线性介电常数小数个数量级,深紫外激光通常以具有高峰值(千瓦级)的脉冲形式获得,连续波深紫外激光效率较低,其实用化极其困难。高峰值的紫外激光通常会对半导体表面及内部产生损伤,限制了半导体晶圆缺陷等装备的应用和发展。 展开更多
关键词 半导体领域 半导体表面 连续波 深紫外激光 非线性系数 半导体晶圆 脉冲形式 介电常数
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光载电视信号传输系统中半导体激光器的非线性失真
16
作者 肖儿良 朱建华 +3 位作者 简献忠 毕志毅 丁良恩 夏慧荣 《华东师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1997年第4期95-97,共3页
关键词 电视传输系统 半导体激光 非线性 失真
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平行光注入多横模1550nm垂直腔面发射激光器的非线性动力学实验研究
17
作者 杨文艳 夏光琼 +3 位作者 侯玉双 蒋再富 邓涛 吴正茂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期46-54,共9页
实验研究了平行光注入下多横模1 550nm垂直腔面发射激光器(1 550nm-VCSEL)输出的非线性动力学特性.对于一个在自由运行时腔内同时存在基横模和一阶横模(高阶模)的1 550nmVCSEL,其两横模的主激射模均为Y偏振模式(Y-LP),当受到偏振方向沿... 实验研究了平行光注入下多横模1 550nm垂直腔面发射激光器(1 550nm-VCSEL)输出的非线性动力学特性.对于一个在自由运行时腔内同时存在基横模和一阶横模(高阶模)的1 550nmVCSEL,其两横模的主激射模均为Y偏振模式(Y-LP),当受到偏振方向沿自由运行时主激射模式偏振方向的外部光注入(即平行注入)时,实验研究结果表明:当平行注入光的频率ν_(inj)更临近基横模YLP频率ν_(fy)时(此时频率失谐Δν_f定义为Δν_f=ν_(inj)-ν_(fy)),在注入光强度P_(inj)增加的过程中,基横模Y-LP呈现多种动力学状态,而高阶模Y-LP出现的动力学状态相对较少,且能量逐渐减小.当P_(inj)增加到一定值时,高阶模Y-LP完全被抑制,此时1 550nm-VCSEL处于单模工作状态,即实现了基横模YLP的模式选择.随Δν_f的逐渐增加,实现基横模Y-LP模式选择所需的最小注入光强度P_(inj,min)先减小,达到一个最小值后再逐渐增加;在给定的Δν_f条件下,P_(inj,min)随偏置电流I增加而增大.当平行注入光的频率ν_(inj)更靠近高阶模Y-LP的频率ν_(hy)时(此时频率失谐Δν_h定义为Δν_h=ν_(inj)-ν_(hy)),在P_(inj)增加的过程中,高阶模Y-LP和基横模Y-LP均呈现出多种非线性动力学状态,但实验过程中未观察到基横模Y-LP完全被抑制的现象,即未实现高阶模Y-LP的模式选择. 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光 多横模 平行光注入 非线性动力学 模式选择
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光注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器非线性动力学特性的实验研究
18
作者 王广娜 林恭如 +4 位作者 钟祝强 夏光琼 起俊丰 苏斌斌 吴正茂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期85-93,共9页
实验研究了弱谐振腔法布里-珀罗激光器在受到光注入扰动时的非线性动力学特性.通过测定"-3模"、"0模"、"13模"三个纵模输出的时间序列,功率谱和光谱分布,对其非线性动力学状态进行了判定.研究结果表明:... 实验研究了弱谐振腔法布里-珀罗激光器在受到光注入扰动时的非线性动力学特性.通过测定"-3模"、"0模"、"13模"三个纵模输出的时间序列,功率谱和光谱分布,对其非线性动力学状态进行了判定.研究结果表明:引入光注入后,通过改变注入强度及频率失谐,这三个纵模均可呈现出四波混频、单周期态、准周期态、混沌态以及稳定的光注入锁定态等非线性动力学特性,其动力学演化路径为经准周期分岔进入混沌态.此外,为实现对动力学状态的精确控制,绘制了这三个纵模在光注入强度0μW到450μW和频率失谐-16GHz到16GHz构成的参量空间的动力学状态分布图.结果显示:"0模"与"13模"在正、负频率失谐均可观察到混沌区域,而"-3模"在负频率失谐没有出现混沌区域;"0模"存在两个分离的稳定的光注入锁定态区,而在"-3模"和"13模"仅观测到一个稳定的光注入锁定态区. 展开更多
关键词 弱谐振腔 法布里-珀罗 激光 光注入 非线性动力学 混沌
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大信号直接调制半导体激光器的谐波非线性失真特性研究 被引量:2
19
作者 任新根 《电信科学》 北大核心 1994年第2期30-33,共4页
本文对微波副载波光纤传输中最关心的大信号调制半导体激光器(LD)的谐波非线性进行了理论与实验研究。在LD速率方程的基础上,建立了一个适合计算谐波失真(HD)特性的分析模型。同时,对一个国产1.55μmInGaAsPD... 本文对微波副载波光纤传输中最关心的大信号调制半导体激光器(LD)的谐波非线性进行了理论与实验研究。在LD速率方程的基础上,建立了一个适合计算谐波失真(HD)特性的分析模型。同时,对一个国产1.55μmInGaAsPDC-PBH-DFB-LD的二次与三次谐波特性进行了测量,结果与理论计算值一致。 展开更多
关键词 半导体激光 非线性失真 光纤通信
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半导体激光器三阶载波互调非线性失真
20
作者 简献忠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第5期325-327,共3页
对半导体激光器的P I特性曲线的非线性引起的三阶载波互调非线性失真进行了理论分析 ,得出了减少非线性失真的方法 ,并在实验上获得了验证。
关键词 半导体激光 载波互调 非线性失真 三阶载波
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