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基于垂直谐振腔结构的半导体光放大器理论分析 被引量：6
1
作者 赵峥 潘炜 +2 位作者 罗斌 邓果 李孝峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1421-1424,共4页
由新型垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)器件结构出发,在反射模式和透射模式两种情况下,计算了VCSOAs的分布布拉格反射堆(DBR)反射率、单程增益与增益、带宽的关系,其中DBR反射率的增大伴随着增益的上升,但也伴随着带宽的减小.通过引入增... 由新型垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)器件结构出发,在反射模式和透射模式两种情况下,计算了VCSOAs的分布布拉格反射堆(DBR)反射率、单程增益与增益、带宽的关系,其中DBR反射率的增大伴随着增益的上升,但也伴随着带宽的减小.通过引入增益带宽积的概念,以均衡增益与带宽.计算中表明10dB以上增益,50GHz以上带宽可以实现.计算结果与文献实验相吻合,对优化VCSOAs的结构设计和性能有所裨益. 展开更多
关键词 垂直腔半导体光放大器 增益 带宽
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传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器增益特性 被引量：4
2
作者 贾习坤 罗斌 +2 位作者 潘炜 姚海峰 曹昌胜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期377-379,406,共4页
利用传输矩阵法研究垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的增益及其带宽特性。研究了不同载流子浓度、DBR膜层数对增益特性的影响,发现了有源区内量子阱堆位置的改变将导致增益峰值波长移动。数值计算结果与实验结果相吻合。
关键词 垂直腔半导体光放大器 增益 带宽 传输矩阵
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垂直腔半导体光放大器的增益特性数值分析 被引量：2
3
作者 赵峥 潘炜 +2 位作者 罗斌 邓果 王勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期116-118,共3页
结合垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的竖直微型腔结构带来的特性,在反射工作模式情况下,分析了VCSOAs的增益特性。通过数值求解激光器单模速率方程,给出了增益、饱和输出功率随泵浦光功率、出射腔面反射率的变化,分析了其功率动态范围。... 结合垂直腔半导体光放大器(VCSOAs)的竖直微型腔结构带来的特性,在反射工作模式情况下,分析了VCSOAs的增益特性。通过数值求解激光器单模速率方程,给出了增益、饱和输出功率随泵浦光功率、出射腔面反射率的变化,分析了其功率动态范围。得出了提高腔面反射率能使增益得到增长,以及强泵浦光功率能起到平坦增益,增大增益的作用的结论。总结了VCSOAs设计中的一些规律,以作实际应用中参考。 展开更多
关键词 激光器 垂直腔半导体光放大器 增益饱和 增益特性 数值分析 VCSOAs
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垂直腔半导体光放大器带宽特性研究 被引量：2
4
作者 王刚 罗斌 潘炜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期137-140,共4页
为了研究垂直腔半导体光放大器(vertical cavity semiconductor optical amplifiers,VCSOA)中抽运光功率、分布布喇格反射镜(distributed Bragger reflector,DBR)周期数以及输入信号强度对其带宽特性的影响,采用传输矩阵法进行了数值模... 为了研究垂直腔半导体光放大器(vertical cavity semiconductor optical amplifiers,VCSOA)中抽运光功率、分布布喇格反射镜(distributed Bragger reflector,DBR)周期数以及输入信号强度对其带宽特性的影响,采用传输矩阵法进行了数值模拟。计算模型中考虑了载流子和光强沿纵向的分布,以及腔内介质折射率的不均匀性对光波传输的影响。得到的结果与文献中的结论符合较好。结果表明,提高VCSOAs的抽运水平可以增大其峰值增益,同时会缩小其增益带宽;减小DBR周期数可以获得更大的增益带宽积。另外,输入光信号强度对VCSOA带宽的大小也有较大的影响。 展开更多
关键词 激光器 垂直腔半导体光放大器 带宽 传输矩阵 增益
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970nm反射式垂直腔半导体光放大器的设计与制作 被引量：1
5
作者 孙成林 田振华 +5 位作者 贾丽华 曹军胜 秦莉 郜峰利 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期53-57,共5页
设计并制作了970nm反射式垂直腔半导体光放大器(VCSOA),基于放大器结构,对放大器的噪声特性、增益和带宽特性进行了实验研究和理论分析。研究了反射式放大器的增益与垂直腔半导体激光器出光口径的关系,发现增益随着出光口径的增大而增... 设计并制作了970nm反射式垂直腔半导体光放大器(VCSOA),基于放大器结构,对放大器的噪声特性、增益和带宽特性进行了实验研究和理论分析。研究了反射式放大器的增益与垂直腔半导体激光器出光口径的关系,发现增益随着出光口径的增大而增大。对于970nm的信号光,经过出光口径为400μm的VCSOA后,最高获得了26dB的增益放大,带宽为25GHz。理论计算的过剩噪声系数和实验值之间有较好的符合关系,当底面和顶面的反射率分别为0.99和0.98时,放大器的噪声因子为6.6。 展开更多
关键词 垂直腔半导体激光器 半导体光放大器 增益 带宽
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垂直腔半导体光放大器增益的理论分析 被引量：2
6
作者 秦张淼 罗斌 潘炜 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期452-454,共3页
针对研究增益饱和时,现有的垂直腔半导体光放大器(VCSOA)速率方程模型在确定输入信号的功率注入因子方面存在难题,根据法布里-珀罗腔边界条件,从行波方程和与位置相关的载流子方程出发,引入随轴向位置发生变化的增益增长因子刻画微腔内... 针对研究增益饱和时,现有的垂直腔半导体光放大器(VCSOA)速率方程模型在确定输入信号的功率注入因子方面存在难题,根据法布里-珀罗腔边界条件,从行波方程和与位置相关的载流子方程出发,引入随轴向位置发生变化的增益增长因子刻画微腔内的驻波效应,构建出VCSOA的增益模型。利用该模型通过求方程的自洽得到了腔内载流子、光子的分布,并分析了反射增益,其结果与已报道的理论及实验基本一致。 展开更多
关键词 激光器 增益 行波方程 垂直腔半导体光放大器
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宽面积垂直腔半导体光放大器
7
作者 孙成林 梁雪梅 +3 位作者 秦莉 贾丽华 宁永强 王立军 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1413-1416,共4页
在反射模式下,对于970nm宽面积垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的增益和带宽特性进行了实验研究和分析。当注入电流为57%阈值电流、信号输入功率为0.7W,取得了24.8dB的放大,测得的放大器的带宽为0.14nm。实验中测量的增益值大于理论计算值... 在反射模式下,对于970nm宽面积垂直腔半导体光放大器(VCSOA)的增益和带宽特性进行了实验研究和分析。当注入电流为57%阈值电流、信号输入功率为0.7W,取得了24.8dB的放大,测得的放大器的带宽为0.14nm。实验中测量的增益值大于理论计算值,这是由于宽面积垂直腔光放大器内存在多个横向模式,每个模式都有相应的放大,所以总的增益大于理论计算的某个模式的增益。这种宽面积垂直腔光放大器不仅可以提高增益,而且还能提高信号光的饱和输入功率。对970nm宽面积VCSOA的结构进行了优化设计,模拟结果表明,要提高半导体激光器的增益和带宽,可以通过适当降低垂直腔面发射激光器的上DBR的反射率来获得。 展开更多
关键词 垂直腔半导体激光器 半导体光放大器 增益 带宽
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理论研究垂直腔半导体光放大器脉冲放大特性
8
作者 王刚 罗斌 潘炜 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期41-45,49,共6页
从速率方程和薄膜光学理论出发,对垂直腔半导体光放大器(Vertical Cavity Semiconductor Optical Amplifiers,简称VCSOAs)在脉冲工作情况下的动态增益进行了数值模拟。在计算中考虑了载流子和光强沿光轴方向的不均匀性,以及腔内介质折... 从速率方程和薄膜光学理论出发,对垂直腔半导体光放大器(Vertical Cavity Semiconductor Optical Amplifiers,简称VCSOAs)在脉冲工作情况下的动态增益进行了数值模拟。在计算中考虑了载流子和光强沿光轴方向的不均匀性,以及腔内介质折射率的不连续性对光波传输的影响。详细分析了反射模式下VCSOA在脉冲通过时载流子密度和瞬时增益的变化、输出光脉冲的畸变以及抽运光功率、分布布拉格反射镜(Distributed Bragger Reflector,简称DBR)周期数、输入脉冲能量以及脉冲宽度等参量对脉冲放大中的能量增益的影响。结果表明,能量增益随抽运光功率增大而增加;在峰值功率一定时输入脉冲宽度的增加将减小能量增益;输入脉冲能量的增加也会引起能量增益的下降,而适当减少顶部DBR的周期数可以改善这种脉冲放大的能量增益饱和特性。 展开更多
关键词 激光器件 垂直腔半导体光放大器 速率方程 脉冲放大 能量增益
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传输矩阵法研究MEMS可调谐垂直腔半导体光放大器
9
作者 王欣 罗斌 +1 位作者 潘炜 李建平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期630-633,共4页
为了研究微机电可调谐垂直腔半导体光放大器在反射模式下的增益及波长调谐特性,不同于以往的耦合腔方法,采用传输矩阵方法进行了研究。该方法避免了对有效腔长及增益增强因子的计算过程,所得结果直接与器件的物理结构相对应。得到了空... 为了研究微机电可调谐垂直腔半导体光放大器在反射模式下的增益及波长调谐特性,不同于以往的耦合腔方法,采用传输矩阵方法进行了研究。该方法避免了对有效腔长及增益增强因子的计算过程,所得结果直接与器件的物理结构相对应。得到了空腔长度、有源区量子阱堆位置的改变对增益及峰值波长的影响。结果表明,利用该方法模拟计算的结果与实验的结果相吻合。 展开更多
关键词 光学器件 垂直腔半导体光放大器 增益 波长调谐 传输矩阵
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垂直腔半导体光放大器中的等效反射率分析
10
作者 卢静 罗斌 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期174-178,共5页
为了优化垂直腔半导体光放大器(VCSOA)在不同应用中的性能,以及用通用计算方法获得准确的端面反射率,考虑到器件内部光场分布特点,采用角频谱理论和传输矩阵的方法,取得了器件中分布布喇格反射器(DBR)等效反射率与光束半值谱宽的数据,... 为了优化垂直腔半导体光放大器(VCSOA)在不同应用中的性能,以及用通用计算方法获得准确的端面反射率,考虑到器件内部光场分布特点,采用角频谱理论和传输矩阵的方法,取得了器件中分布布喇格反射器(DBR)等效反射率与光束半值谱宽的数据,进行了理论分析和实验验证。结果表明,等效反射率随着结构周期增加而变大,但是当周期大于25时基本不再变化;与只考虑正入射情况相比,修正后的DBR等效反射率小了2%～4%;等效反射率随着半值谱宽θ_(FWHM)增大而减小。该研究为准确计算膜堆层数对DBR等效反射率的影响提供理论指导,优化了VCSOA的工作性能。 展开更多
关键词 激光器 反射率 传输矩阵法 角频谱 垂直腔半导体光放大器 分布布喇格反射器
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