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半导体激光器与光纤高效耦合特性的研究

大功率半导体激光器(LD, laser diode)因体积小、功耗低、转换效率高而且价格便宜等其他类型的激光器所无法比拟的优势,应用领域越来越宽广,对社会、经济、国防和百姓日常生活影响越来越大。伴随研究和生产水平的不断提高,相信它的应用领域会越来越宽广,发展前途无限光明。大功率LD的许多应用领域和应用场合都涉及到与光纤的耦合,比如光通信系统中的光源和光纤放大器的泵浦源,医疗方面的激光手术,材料加工方面的焊接和热处理等等。因此根据激光器的特性研制高效、实用、可靠和廉价的耦合系统一直是一个研究的热点。大功率LD与光纤耦合的效率不高是由于两者的模场形式差异大造成的。前者的模场是非中心对称的椭圆形,后者为圆形。因此,提高大功率LD与光纤的耦合效率可以从LD和光纤两方面进行研究。在LD方面,减小或增加有源区的厚度,都可以减小激射光束的纵横比,改善LD光束的对称性。有多种途径实现LD光束特性的改善,其中采用多有源区隧道结级联大光腔结构的半导  (本文共170页) 本文目录 | 阅读全文>>

《应用光学》1950年50期
应用光学

大发光面脉冲半导体激光器与多模光纤的高效耦合

大发光面脉冲半导体激光器与多模光纤的高效耦合赵洪志(清华大学)李乃吉,赵达尊(北京理工大学)【摘要】给出一种实现大发光面脉冲半导体激光器与标准通信光纤的高效耦合方案,实测耦合效率达21%。关键词半导体激光器,标准光纤,传感器,耦合HIGHTEFFICIENTCOUPLINGBETWEENMULTIMODEFIBERANDPULSEDSEMICONDUCTORLASERWITHLARGEEMITTINGAREA¥ZhaoHongzhi(TsinghuaUniversity)LiNaiji;ZhaoDazun(BeijingInstituteofTechnology)Abstract:Amethodforthehighefficientpowercouplingoflargeemittingareapulsedsemiconductorlaserandstandardcommunicationfiberisgivenanditsme...  (本文共3页) 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

半导体激光器的偏振特性及其在光纤耦合中的应用

半导体激光器因为具有体积小、功耗低、转换效率高等众多优点,广泛应用于工业、军事、医疗、通信等众多领域。但是因为其存在输出光束质量差、功率不高等问题,在一定程度上限制了它的应用,因此对于这方面的研究一直备受关注。本文围绕半导体激光器的光束准直开展研究,利用光线追迹法,分析了圆柱形透镜的准直特性,并确定所选用的圆柱透镜的安装距离。探讨了半导体激光器的偏振特性,对影响输出光束偏振的主要因素进行了理论分析。利用半导体激光器输出线偏振光的特点,采用偏振复用技术,将两只输出波长为808nm的半导体激光器经过光束经准直、合束、耦合进数值孔径0.22,芯径200μm的多模光纤中,当工作电流为2.0A时,光纤连续输出功率为2.92W,耦合效率大于83%。  (本文共53页) 本文目录 | 阅读全文>>

《大学物理实验》2013年02期
大学物理实验

快速耦合光纤过程与半导体激光器电光特性实验的研究

光纤传输[1-5]系统主要由3部分组成:光源(又称光发送机),传输介质、检测器(又称光接收机)。光纤传输系统按传输信号可分为数字传输系统和模拟传输系统。模拟传输系统是把光强进行模拟调制,将输入信号变为传输信号的振幅(频率或相位)的连续变化。数字传输系统是把输入的信号变换成“1”、“0”脉冲信号,并以其作为传输信号,在接受端再还原成原来的信号。当然,随着光纤传输信号的不同所需要的设备有所不同。光纤作为传输介质,是光纤传输系统的重要因素。可按不同的方式进行分类,按照传输模式来划分:光线只沿光纤的内芯进行传输,只传输主模称之为单模光纤;有多个模式在光纤中传输,称这种光纤为多模光纤。长途光纤通信系统中,通常仅有毫瓦数量级的光功率从光发射机输出,经过几十公里光纤的传输衰减,到达光接收机的光信号将变得十分微弱。因此,光纤与光源之间、光纤与光纤之间的耦合问题变得越来越重要。借助光信号在光通信元器件中的耦合进行理论上研究,可以有效地预测实验结果...  (本文共3页) 阅读全文>>

《激光杂志》2009年02期
激光杂志

光纤光栅外腔半导体激光器输出特性耦合效率的研究

近年来,人们对信息的需求越来越大,要求信息的传输容量也越来越大,光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)因具有输出窄线宽,高边模抑制比,可调谐,温度稳定性好,价格低廉等优点。所以,近年来作为密集波分复用(DWDM)系统的可选光源之一而受到了国内外专家学者的关注,并进行了一些相关的研究〔1-5〕。为了得到更好的输出结果以满足社会的需要,通常在激光器的前端面镀减反膜〔6〕,另外也借助改变外腔长度〔7〕、注入电流〔8,9〕、激光二极管与光纤光栅的反射率〔10〕等来得到符合实际需要的输出结果。然而,己有的对FGESL输出特性的研究是基于激光谐振的相位条件和增益条件,先确定一系列离散波长,假定能量只分布在这一系列离散的波长处,然后根据多模速率方程得到每一模式的输出功率,从而可对其输出特性进行研究。但是这种思路忽略了真实的FGESL的输出谱特征应是连续的,且起振波长值会因FGESL工作条件变化发生复杂漂移的物理事实。本文基于射线追踪法〔11〕...  (本文共2页) 阅读全文>>

《重庆文理学院学报(自然科学版)》2008年05期
重庆文理学院学报(自然科学版)

耦合效率对光纤光栅外腔半导体激光器输出功率特性的影响

现在,人们对信息的需求量越来越大,要求的信息传输容量也越来越大.光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)因具有输出激光线宽窄、高边模抑制比、可调谐、温度稳定性好、价格低廉等优点,近年来作为密集波分复用(DWDM)系统的可选光源之一受到了国内外专家、学者的关注并进行了一些相关的研究[1-4].为了得到更好的输出结果,通常在激光器的前端面镀减反膜[5],也借助改变外腔长度[6]、激光二极管与光纤光栅的耦合效率等得到符合实际需要的输出结果.对输出功率的研究大多是考虑在不同输入电流的情况[7,8].但耦合效率对FGESL输出功率的影响又是怎样的呢?本文就耦合效率参数对输出功率的影响进行讨论.1理论分析光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)由一个半导体激光器管芯(LD)和一根光纤光栅(FG)构成.假定激光从光纤光栅一端输出,LD前端面(面向光纤光栅的一面)的反射率为R2(R2=r22,r2为反射系数),LD的另一端以及FG的反射率分别为R1...  (本文共4页) 阅读全文>>