宽带可调谐Moire光栅激光器

发布时间：2024-04-02 22:04

　　随着半导体芯片工艺越来越接近其物理极限,传统集成电路进入后摩尔时代,硅基光电子集成行业正在蓬勃兴起。同时,无线终端和5G网络都在速度和容量上对光网络提出更高的要求,使光网络结构越来越复杂。为了增加光网络重构的灵活性,人们开始了对可调谐激光器的研究。本文研究的是基于Moire光栅的宽带可调谐激光器,通过理论推导证明了 Moire效应,并首次提出将此效应应用到激光器波长调谐领域。通过基本光栅周期的微小改变,可以实现Moire周期乃至布拉格波长的大范围变化,进而实现激射波长在较大范围内的连续单调调谐。理论上调谐范围只受有源区材料增益带宽和光栅材料弹性极限的限制,这点也是相比于取样光栅激光器而言,Moire光栅激光器最突出的优点。然后我们利用传输矩阵的思想对Moire光栅进行一维仿真,一维仿真结果初步证实Moire效应的正确性。为了进一步证实结果的可靠性,我们增加了光栅区波导横截面上的仿真。利用Lumerical FDTD软件对Moire光栅进行建模,并进行了二维仿真,仿真结果进一步证实了 Moire效应。最后我们又对Moire光栅激光器进行仿真,激光器的仿真分为有源区和调谐区两个部分进行,有...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＤＦＢ激光器阵列的示意图??阵列之间选用不同的光栅周期使相邻两个激光器波长存在一定间隔，然后采??

山东大学硕士学位论文外腔激光器和ＤＦＢ激光器阵列［１２＿１５１。接工作原理和调谐特点做简单介绍。??光器??距离光纤通信的主要光源，有很好的单纵是依靠温度控制，通常在允许的温度范围／摄氏度ＦＩ）。于是，人们通过将多个温度大波长调谐范围，如图〗．１。??１：５侧??－

图12垂直腔面激光器的示意图

两侧的ｎ型ＤＢＲ层和ｐ型ＤＢＲ层施加反向电顶层的ｎ型ＤＢＲ层向衬底一侧移动，空气隙的腔长度也随着减小，进而使激射波长发生蓝移［２腔长很短，有源区对光的增益较小，通常为了，这就导致这种激光器出射功率小，限制了其光器??］的研宄始于２０世纪７０年代，结构图１．３如下，及外部的选模滤波....

图1.3外腔激光器波长调谐示意图

的各类可调谐激光器??型激光器如图１．４所示，一般由增益区，相作用在增益区，通过不断地注入载流子，拉格光栅构成，对来自增益区的宽谱光进光反射回增益区进行増益放大。相位区处作用下可实现激射波长的微调。这种结构的控制相应的区域，互不串扰。??

图1.4DBR激光器及其衍生出的各种新型激光器的结构示意图

三段式ＤＢＲ激光器ｔ８，１（Ｍ衣靠电流实现波长调谐，波长调谐稳定时间短。电流??对材料折射率的影响有限，使得通过此方式实现的波长调谐范围有限，一般小于??１０麵。为了扩大调谐范围，人们将游标效应应用到ＤＢＲ结构中，设计了取样光栅??ＤＢＲ激光器（ＳＧ－ＤＢＲ）１１１］。利用游标效....

本文编号：3946272