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研究半导体激光器时间相干性的一种新方法

0引言 近年来,半导体激光器由于其体积小,重量轻,特别是可以进行电流调频而受到人们的广泛重视’“。但同氦氖气体激光器比较,半导体激光器有其缺点:如温漂效应”’、位相噪声”’、特别是时间相干性差’‘’。关于多模半导体激光器的时间相干性,国外已有文献对此进行了研究’‘’,方法是利用外差干涉,频移通过声光调制器而得到,其结构较复杂。本文利用了半导体激光器电流调频特性,制成外差干涉仪,由干涉得到的拍频信号来研究其时间相干性。其中半导体激光器的光频是由驱动电流来控制的,优点是省去了声光调制器,因而结构简单。l理论分析 半导体激光器的输出功率体。和驱动注入电流h的关系如图1所示。当此注入的偏置电流高于阈值电流时,激光器的输出功率将会显著增加。这时若在偏置电流之上再加上一个锯齿波调制电流,则输出激光的振幅也呈现锯齿状,实现幅度调制。除了幅度被调制外,由于调制电流的热效应”’,半导体激光器的谐振腔及折射率会随之发生变化,导致光频随时间也呈锯齿状...  (本文共5页) 阅读全文>>

《松辽学刊(自然科学版)》1985年01期
松辽学刊(自然科学版)

迈克尔逊干涉仪的时间相干性

时问相千度 曩鼍删立 . 图1 迈氏干涉仪示意图 在观测点,从埘。反回的光扰动比朋-反回落后时间彳,因此总光扰动为。 E=E(t)+F(t+百)考虑总光强,,并令,l=E(#)。,,。=刀(≠+百)。则有:在平均值之外H。扎+2~/巩_Re器=,1+,2十2^//J1.,2矿(百)其中 z,(百):==所以视见度函数为 —— ‘,.: y=群咎…圳 . (j)_由(1)式可知,要讨论干涉条纹的视见度,对,。和,。为一定时,只须讨论p(百)即‘可。而由适常的推导可得t2,(百)=陬”)8"””ci”J Of“∞,).咖J O(2)其中,(p)为光谱线的线型函数。由(2)可知,要知道了谱线的线型函数,就可求得∥(彳),从而去讨论=F涉条纹的视见度。我们称”(z)为·一阶相干度,即时间相干度。下面用几个实例讨论一阶相干度的物理图象。 二、线型函数与时间相干性 为了说明时间相干度的物理图象,现举一简单例子。设一光谱线的线型函数为:日。(...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学》1987年03期
量子电子学

激光的时间相干性

本文从经典理论出发,引入光场的相干函数作为相干性的量度,从而对放光的时间相干性给予较全面的论...  (本文共1页) 阅读全文>>

《大学物理》1987年05期
大学物理

时间相干性和空间相干性的一种论述

时间相干性指的是,在光波场的某一点上,某一时刻t传来的光波激起的光振动与后一时刻t+t传来的光波激起的光振动之间是否存在协调性以及协调的程度如何. 空间相干性指的是,在某一光源形成的光波场中,某一时刻t垂直于光波传播方向的平面上的两个点的光振动之间是否存在协调性以及协调的程度如何. 时间相干性与光频。(或波矢大小|k|)的不确定性有关.光频的不确定造成谱线频率展宽,空间相干性则与光波矢k的方向不确定性有关.波矢k方向的不确定来源于扩展光源.下面分别论述这两种相干性.一、时间相干性.众所周知,理想单色波表示为(t)=Ae-,其中A 和a均为常数.但实际的光波(即使是激光光波),其频率总有一定的展宽,即其频率都不是确定的单一值.此外,其振幅A和初相a也是随机变化的.因此,实际光波应写成为可用“位相法”来研究实际光波的时间相干性问题.所谓位相法就是只从叠加波的位相关系来处理问题的方法.实际上,可把(l)式写为式中。。是频率的某个平均值...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国激光》1988年04期
中国激光

对通过光纤的激光时间相干性的实验研究

量相干函数艄规方法/R随过测量干涉条 *纹可见度的方法,E十Ne.激光通过分束器和 耦合器将两束激光分别射入测量光纤和参考 对于通过光纤后的激光的空间相干特性 光纤,从两根光纤出射的光在光电倍增管叛及其变化规律已有较多的研究报道”“”,并 收面上产生干涉条纹。驱动光电倍增管沿垂且得到了某些,致的结论。这里我们主要对 直于干涉条纹的方向扫描,即可在X-Y函数激光在通过光纤后的时间相干特性进行了实 记录仪上绘出光强的变化曲线,进而可计算验上的研究,并且给出了一种评价这种板干 出相应的可见度值。连续改变测量光纤的若特性的方法,测量结果及其分析表明,这种实 干个长度。重复上述测量即可绘出可见度一验方法有实际意义。上工关系曲线,亦即通过光纤厉的激光”时间 函数曲线。图3是我们的实际测量结果.为了 二 比较,还在图中绘出理论曲线(图...  (本文共3页) 阅读全文>>

《量子电子学》1988年01期
量子电子学

对多纵模气体激光器时间相干性的进一步讨论

一、引言 由于受激辐射与光学谐振腔的谐振作用,使激光器成为一种与普通热光源有着本质区别的高亮度的相干光源,它们对光学干涉度量学与全息技术的发展起了决定性的作用。一般认为,由于气体激光器的谱线窄,它的相干性是很好的,因此全息学工作者在工作中首先选用这类激光器。然而,由于多普勒效应,气体介质的非均匀展宽使它们工作在多纵模状况,从而对其相干性产生不良影响。文献【1]指出了多纵模气体激光器的时间相干性并不比相同放电条件下的气体放电热光源强多少,并且给出了一些重要的计算结果。但是由于他们在讨论中假定了所有振荡纵模具有相等的强度,并且认为可以忽略每个纵模的频宽等理想情况,使理论计算结果与实验测量之间存在一定差异。本文则进一步考虑到各纵模的相对强度实际上是不相等的,并且它们都具有一定的频宽,因此使计算结果可以更好地符合实际的测量结果。与文献〔l]一样,在本文的讨论中,仅考虑单横模激光,而在实际上,单横模激光器也是很容易得到的。二、复自相干度袱...  (本文共7页) 阅读全文>>