可調諧半導體激光器在光纖通信、光纖傳感以及高分辨率光譜測量等領域有著非常廣泛的應用。隨著通信系統(tǒng)速率及傳感系統(tǒng)分辨率的不斷提升，相關應用對波長可調諧半導體激光器的相位噪聲特性日趨關注。例如，當波長可調諧半導體激光器作為先進光通信系統(tǒng)中光源時，激光器的相位噪聲會導致相干接收的星座圖惡化且會增加系統(tǒng)的誤碼率。因此，對波長可調諧半導體激光器相位噪聲特性的研究具有非常重要的意義。
光電子集成與器件功能實驗室博士生趙家霖等在余永林教授的指導下，對典型的波長可調諧半導體激光器 — 取樣光柵分布式布拉格反射(SGDBR) 相位噪聲特性進行了深入的理論研究。通過將頻域傳輸線激光器模型變換到時域，獲得了可用于分析SGDBR激光器相位噪聲特性的速率方程模型。利用上述模型分析了自發(fā)輻射噪聲和載流子散粒噪聲對激光器頻率調制(FM)噪聲譜的影響，研究了激光器的自發(fā)輻射線寬和散粒噪聲線寬值隨光柵區(qū)和相位區(qū)電流的變化趨勢，并探討了激光器結構參數(shù)對線寬的影響。該項研究對波長可調諧半導體激光器的線寬特性優(yōu)化具有一定的指導意義。
該項研究成果“SGDBR半導體激光器的相位噪聲特性分析”（Numerical Analysis of Phase Noise Characteristics of SGDBR Lasers）發(fā)表在IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 半導體激光器專輯 ( Vol.21， No.6， Nov/Dec， 2015 )上。
該研究得到了國家科技部國際合作項目（1016）、國家自然科學基金項目（11174097）國家高技術研究發(fā)展計劃（2013AA014503）以及武漢光電國家實驗室主任基金的資助。
圖1 SG-DBR激光器結構示意圖
圖2 SG-DBR激光器FM噪聲譜
圖3 SG-DB激光器散粒噪聲線寬隨相位區(qū)電流長度及的變化
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