孟洁:三段式单片集成DFB激光器的仿真研究论文

孟洁:三段式单片集成DFB激光器的仿真研究论文

本文主要研究内容

作者孟洁(2019)在《三段式单片集成DFB激光器的仿真研究》一文中研究指出:半导体激光器(semiconductor laser,SL)作为光纤通信领域中实用化的光源,具有高电光转换效率、大输出波长、长工作寿命、容易电调制等优点,近年来广泛受研究者所关注。分布式反馈半导体激光器(distributed feedback SL,DFB-SL)输出激光波长稳定、单色性好、易于集成,基于此,可提出基于单片集成的DFB-SL产生应用更广泛的优质激光。传统DFB-SL往往作为分立器件应用于光通信系统中,系统庞大、能耗高、易受环境影响,不利于推进DFB-SL的应用。单片光子集成技术可将DFB-SL与其它光学器件集成为在一起,作为一个整体结构紧凑、尺寸小、可靠性强的系统产生适合可更广泛应用的激光信号。本文基于光互注入耦合法,提出一种三段式单片集成DFB-SL结构,该结构可直接基于目前的单片集成工艺整体生长制作而成,性能稳定,利于大规模应用。在具体制作前,需要通过仿真模拟对该结构产生优质激光的可行性进行验证。基于传输线模型,推导出集成激光器的行波速率方程组,利用PICS3D和MATLAB两种仿真软件分别对三段式单片集成DFB-SL的静态特性和动态特性仿真分析,为单片光子集成器件的具体制作与应用提供理论支持。利用PICS3D对三段式单片集成DFB-SL模拟计算,分析设计其具体结构参数,包括集成激光器各外延层材料、掺杂材料及掺杂浓度等相关参数,分析其相关静态特性,得到相对较优的DFB-SL制作参数,为三段式单片集成DFB-SL的实际制作提供理论基础。利用MATLAB仿真软件,对集成激光器动态特性仿真计算,产生微波信号,分析了激光器光栅耦合常数、各段偏置电流、失谐量等参数对集成激光器微波信号的影响,为集成半导体激光器生成微波信号提供了理论支持。

Abstract

ban dao ti ji guang qi (semiconductor laser,SL)zuo wei guang qian tong xin ling yu zhong shi yong hua de guang yuan ,ju you gao dian guang zhuai huan xiao lv 、da shu chu bo chang 、chang gong zuo shou ming 、rong yi dian diao zhi deng you dian ,jin nian lai an fan shou yan jiu zhe suo guan zhu 。fen bu shi fan kui ban dao ti ji guang qi (distributed feedback SL,DFB-SL)shu chu ji guang bo chang wen ding 、chan se xing hao 、yi yu ji cheng ,ji yu ci ,ke di chu ji yu chan pian ji cheng de DFB-SLchan sheng ying yong geng an fan de you zhi ji guang 。chuan tong DFB-SLwang wang zuo wei fen li qi jian ying yong yu guang tong xin ji tong zhong ,ji tong pang da 、neng hao gao 、yi shou huan jing ying xiang ,bu li yu tui jin DFB-SLde ying yong 。chan pian guang zi ji cheng ji shu ke jiang DFB-SLyu ji ta guang xue qi jian ji cheng wei zai yi qi ,zuo wei yi ge zheng ti jie gou jin cou 、che cun xiao 、ke kao xing jiang de ji tong chan sheng kuo ge ke geng an fan ying yong de ji guang xin hao 。ben wen ji yu guang hu zhu ru ou ge fa ,di chu yi chong san duan shi chan pian ji cheng DFB-SLjie gou ,gai jie gou ke zhi jie ji yu mu qian de chan pian ji cheng gong yi zheng ti sheng chang zhi zuo er cheng ,xing neng wen ding ,li yu da gui mo ying yong 。zai ju ti zhi zuo qian ,xu yao tong guo fang zhen mo ni dui gai jie gou chan sheng you zhi ji guang de ke hang xing jin hang yan zheng 。ji yu chuan shu xian mo xing ,tui dao chu ji cheng ji guang qi de hang bo su lv fang cheng zu ,li yong PICS3Dhe MATLABliang chong fang zhen ruan jian fen bie dui san duan shi chan pian ji cheng DFB-SLde jing tai te xing he dong tai te xing fang zhen fen xi ,wei chan pian guang zi ji cheng qi jian de ju ti zhi zuo yu ying yong di gong li lun zhi chi 。li yong PICS3Ddui san duan shi chan pian ji cheng DFB-SLmo ni ji suan ,fen xi she ji ji ju ti jie gou can shu ,bao gua ji cheng ji guang qi ge wai yan ceng cai liao 、can za cai liao ji can za nong du deng xiang guan can shu ,fen xi ji xiang guan jing tai te xing ,de dao xiang dui jiao you de DFB-SLzhi zuo can shu ,wei san duan shi chan pian ji cheng DFB-SLde shi ji zhi zuo di gong li lun ji chu 。li yong MATLABfang zhen ruan jian ,dui ji cheng ji guang qi dong tai te xing fang zhen ji suan ,chan sheng wei bo xin hao ,fen xi le ji guang qi guang shan ou ge chang shu 、ge duan pian zhi dian liu 、shi xie liang deng can shu dui ji cheng ji guang qi wei bo xin hao de ying xiang ,wei ji cheng ban dao ti ji guang qi sheng cheng wei bo xin hao di gong le li lun zhi chi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自太原理工大学的孟洁,发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文,是一篇关于光纤通信论文,单片集成半导体激光器论文,互注入耦合论文,微波生成论文,行波速率方程论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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