Bragg體光柵外腔半導(dǎo)體激光陣列光譜穩(wěn)定研究.pdf

1、半導(dǎo)體激光陣列(LDA)以其體積小、效率高和易集成等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于通信、科研、工業(yè)、醫(yī)療、泵浦固體激光器等諸多領(lǐng)域。由于LDA峰值波長隨溫度漂移、光譜線寬較寬等缺陷，嚴(yán)重制約了其在工業(yè)、科研及作為高功率激光泵浦源等領(lǐng)域的應(yīng)用。Bragg體光柵作為外腔反饋元件可以實(shí)現(xiàn)LDA的波長穩(wěn)定及線寬窄化，本論文重點(diǎn)針對(duì)Bragg光柵反射率對(duì)外腔半導(dǎo)體激光陣列輸出特性的影響展開了理論和實(shí)驗(yàn)研究：
　　 利用Kogelnik耦合波理論研究了Br

2、agg體光柵的衍射特性，分析了光柵厚度、空間頻率和折射率調(diào)制度對(duì)光譜選擇特性和衍射效率的影響。利用激光速率方程研究了光柵外腔LDA的工作特性如閾值增益和輸出線寬等，結(jié)果表明外腔半導(dǎo)體激光器的工作特性主要受到光柵反射率及半導(dǎo)體激光陣列輸出面反射率的影響，外腔LDA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光譜穩(wěn)定的范圍與Bragg光柵反射率成正比，與LDA輸出面反射率成反比，外腔的引入顯著壓縮LDA的光譜線寬以及降低LDA閾值。
　　 開展了Bragg體光柵穩(wěn)定L

3、DA輸出光譜和光譜窄化實(shí)驗(yàn)研究，采用光線追跡法分析了準(zhǔn)直系統(tǒng)對(duì)反饋耦合效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LDA中心波長有效鎖定，輸出線寬明顯窄化。針對(duì)808nm外腔半導(dǎo)體激光陣列，可將光譜線寬壓縮至0.2nm，輸出功率達(dá)36W以上的激光輸出，外腔效率為84.8％；針對(duì)852nm半導(dǎo)體激光陣列，可將光譜線寬壓縮至0.17nm，輸出功率達(dá)36W以上的激光輸出，外腔效率為87.9％。
　　 研究了外腔半導(dǎo)體激光陣列輸出光譜特性與Bragg體光柵