外腔半导体激光器的实验研究

本文报道了外腔半导体激光器的一些研究成果。利用闪耀光栅作反馈元件，对808nm波长的半导体激光器形成弱耦合外腔，实现了光谱特笥较好的窄线宽单模激光输出，线宽小于0.06nm，边模抑制比大于30dB，最大输出功率为35.4mW，总的光－光转换效率为46％。通过调整光栅转角，可以得到11.66nm的波长调谐范围。设计了光栅－反向镜联动结构，使外腔半导体激光器的输出方向不再随调谐而变化。     

846 nm半导体激光器线宽压窄的研究

研制了用于倍频蓝光的单模、可调谐的窄线宽光栅外腔反馈半导体激光器,它是由激光器底座、激光管组件、准直透镜组件和光栅组成.经过精密控制电流和温度,利用光栅反馈可获得激光单纵模输出,外腔的结构还使输出光的谱线宽度得以压窄.对研制的半导体激光器的特性测试表明,其输出功率稳定,阈值变小,模式单一稳定,波长可调谐,谱线宽度小于1 MHz.     

半导体激光器20nm波长范围的连续调谐

报导了一种使用ｌｉｔｔｒｏｗ配置方法的外腔式半导体激器的调谐方法，通过定义及计算光栅中心波长与外腔模式的误差函数，给出了外腔装配的优化设计。用此方法，实现了光栅外腔式半导体激光２０ｎｍ波长范围的连续调谐。调谐过程中无跳模现象，且也始终保持为单模。     

外腔法压窄半导体激光器线宽的二阶理论

对耦合于长无源外腔的半导体激光器的线宽行为进行了二阶理论分析，首次得到了 外腔半导体激光器的线宽压窄率随外腔长的增加而出现饱和的结论。并给出了饱和因子 的表述式。     

外腔长度变化对外腔半导体激光器边模抑制比的影响

根据光纤光栅外腔半导体激光器（FBG—ECL）的等效腔模型,通过分析半导体激光器（LD）、外腔及光纤光栅（FG）三者的共同作用,利用光纤光栅外腔半导体激光器的相位条件确定FGESL的激光纵模分布,理论上研究了FGESL的边模抑制比（SMSR）随FG外腔长度的变化．结果表明：SMSR的大小跟外腔长度的选择有很大的关系,在其他参数相同的情况下,外腔长度的微小变化可以引起边模抑制比很大的波动．从总体上看,外腔较长时的比外腔较短时的边模抑制比要小;当外腔长度为8～11mm时,光纤光栅半导体激光器有比较高的边模抑制比（SMSR〉40．8dB）,并且边模抑制比随外腔长度的变化比较平稳.     

新型手动/程控单模可调谐外腔半导体激光器

报道了新型实用化的单模可调谐外腔半导体激光器。本器件采用了压窄反馈线宽及偏轴调谐等技术，实现了新的连续调谐方法，解决了调谐过程中谐振条件被破坏的问题，提高了调谐精度，并可以程控工作，达到了实用的水平     

卤化铜激光纵向泵浦窄线宽染料激光器的研究

本文详细描述了 ＣｕＢｒ蒸气激光泵浦的、具有透镜和棱镜扩束、由Ｌｉｔｔｒｏｗ光栅调 谐的新型纵向泵浦染料激光器的设计和工作性能。对Ｒｈ６Ｇ染料，获得了线宽小于 ０．０１ｎｍ重复脉冲频率为１６ｋＨｚ，散射光少、超辐射光弱．发散角小的高质量可调谐染 料激光。本文指出了透镜能够压窄线宽所满足的必要条件；推导了耦合输出镜最佳反射 率和泵浦功率损耗，浓度等参量的关系。理论指出，若进一步增加泵浦功率和提高腔中 光学元件的性能，转换效率将明显增加。     

四扩束棱镜光栅系统特性的研究

本文研究了四扩束棱镜光栅系统的特性。导出了四扩束棱镜光栅组合谐振腔输出激光线宽的公式。理论和实验结果说明,用四扩束棱镜光栅腔可获得线宽小于0.01A的单模可调谐线偏振激光输出。     

掺铒光纤激光器线宽压缩技术的研究

研究掺铒光纤激光器上实现的超窄线宽单模激光输出. 对复合环形腔压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了有源复合环形腔参数对激光理论极限线宽产生的影响,并对影响激光线宽的关键参数进行了实验验证,获得了稳定的单纵模激光输出,其线宽小于100Hz,输出最大功率可达2.779mW.     

全光纤激光器中光栅作为腔镜的特点研究

选用介质膜作谐振腔镜,光纤激光器就缺乏有效的选频机制,使得输出激光线宽较宽,纵模频率和输出功率不够稳定;而光纤光栅作为激光器的谐振腔镜,可以得到稳定的窄线宽激光输出.通过对光纤光栅的形成机理和布拉格光栅选频原理分析,得到双布拉格光纤光栅线型谐振腔的理论.光纤光栅谐振腔的长度与光纤光栅中心波长满足S=(2m-1)λmax...     

单频外腔半导体激光器的主动稳频

采用鉴频反馈电路控制外腔长，对长外腔单纵模半导体激光器进行主动稳频，获得线宽小于２００ｋＨｚ的稳定单频输出，在２ｈ内频率漂移小于２ＭＨｚ     

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。     

Emission characteristics of surface second-order metal grating distributed feedback semiconductor lasers

To obtain high-power semiconductor lasers with stable operation in a single longitudinal mode and improve the characteristics of the output beam,an end-emitting surface second-order metal grating distributed feedback(DFB) laser emitting at around 940 nm is fabricated.The characteristics of the uncoated devices with and without gratings are tested under room temperature continuous-wave conditions without any temperature-control device and compared.The devices with gratings achieve high powers of up to 385 mW/facet and a small lateral far-field angle of 2.7° at 1.5 A,have only 4.13 nm/A wavelength-shift,and 0.09 nm spectral linewidth at 600 mA,and operate in a stable longitudinal mode.Devices without gratings operate in multimode,with a larger lateral far-field angle(7.3°) and spectral linewidth(1.3 nm),although with higher output powers.Because of the integration of second-order metal gratings and their very high coupling capability,the output beam quality is improved greatly,the lasing wavelength is stable and varies slowly with changes in injection current,while the spectrum is narrowed dramatically,and the far-field angles are greatly reduced.This opens the way for the realization of watt-scale power broad-stripe(>100 μm) surface second-order metal grating end and surface-emitting DFB lasers and arrays with single frequency,single mode operation and high output beam quality.     

窄线宽光纤激光器温度调谐研究

通过研究热调谐与窄线宽光纤激光器波长的变化关系,实验发现光纤激光器的输出激光波长随温度连续变化,输出功率略有波动,从光谱仪上没有观察到跳模现象。跟踪几个温度点观察测量的自外差谱线,发现谱线的3dB带宽的变化小于1kHz,以光纤光栅标准具为主要选模器件构成的光纤激光器显示出了优良的光谱性能以及波长稳定性。     

用于光纤传感网的窄线宽多波长光纤光源研究

窄线宽多波长光纤光源是光纤传感系统中的重要光源,可同时为多路复用技术中的传感器阵列提供所需的多个工作波长．为此对多波长光纤光源的稳态输出进行了数值模拟,理论分析了未泵浦掺铒光纤长度对输出线宽的窄化作用．同时实验构建了一种带有单程反馈和线宽窄化机制的多波长光纤光源,测量分析了这2种机制以及激光腔输出耦合比对多波长输出结果的影响．实验实现功率谱不平坦度〈土3dB时,多波长个数可达27个,3dB线宽约0．06nm,波长在50GHz范围内整体连续可调．     

掺铒光纤激光器中的模式损耗测量与模式竞争

模式竞争效应是实现激光器稳定输出的理论基础。由于各纵模的损耗不同,导致起振阈值不同。在测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式损耗的基础上,对掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器的模式竞争效应进行理论与实验研究。采用衰荡光谱技术测量掺铒光纤Bragg光栅FP腔激光器振荡模式的损耗,确定各振荡模式的阈值条件,讨论激光器中的模式竞争。研究结果表明各振荡纵模损耗直接影响模式竞争结果。所得结果为单波长、双波长及多波长光纤激光器制作提供理论依据。