基于耦合腔結(jié)構(gòu)的雙波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器研究.pdf

1、本文中我們提出了一種新型四分之一波長(zhǎng)耦合腔雙波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)并利用朗之萬(wàn)噪聲(Langevinnoise)驅(qū)動(dòng)的速率方程方法分析了此類激光器中的模式競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題。這種雙波長(zhǎng)激光器由兩個(gè)耦合的有源腔和用作模式選擇的濾波器單片集成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便的優(yōu)點(diǎn)，并且可以實(shí)現(xiàn)作為“雙峰”的兩個(gè)光學(xué)模式的同時(shí)激射，這兩個(gè)模式的激射閾值相同、頻率差值可以通過(guò)注入兩個(gè)有源腔中的電流大小調(diào)節(jié)，其在光載微波系統(tǒng)可調(diào)諧毫米波產(chǎn)生方面有極大的應(yīng)用潛力。我們

2、通過(guò)傳輸矩陣方法(TransferMatrixMethod，TMM)首次推導(dǎo)出雙峰的頻譜位置和閾值增益的解析表達(dá)式。為了模擬這兩個(gè)激射光波模式的競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，我們建立了一個(gè)數(shù)值模型用以計(jì)算包含空間燒孔效應(yīng)在內(nèi)的飽和系數(shù)和抑制系數(shù)，這兩個(gè)系數(shù)比速率方程中常規(guī)使用的非線性增益系數(shù)具有更深刻的物理內(nèi)涵。我們計(jì)算了兩個(gè)有源腔在各種泵浦電流水平下的飽和系數(shù)和抑制系數(shù)并研究了Langevin噪聲源對(duì)于雙模穩(wěn)定性的影響。我們還展示了這兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)模式的閾值增