二阶光栅DFB激光器的出光特性优化：1.55μm波长下的关键参数

本文主要探讨了二阶光栅分布反馈（DFB）半导体激光器的综合出光特性，这是一种关键的光电子元件，特别是在通信和数据传输领域具有广泛应用。作者基于耦合模理论，对这种激光器的关键参数进行了深入分析，如阈值增益、光子密度分布以及外微分量子效率。在特定情况下，如波长为1.55微米的器件，二阶光栅的占空比被发现对激光器的性能有显著影响。占空比，即光栅周期中实际反射区域与无反射区域的比例，对光束的模式选择性和稳定性至关重要。 通过数值计算，研究者发现优化的光栅占空比为0.43，这一优化有助于改善激光器的性能。优化后的光栅结构使得腔内的光子密度分布更加均匀，这意味着能量分布更为高效，减少了不必要的能量损失。此外，边模抑制比达到了35分贝，这是衡量激光器模式纯度的重要指标，高边模抑制比意味着中心模式（主模）的强度远大于外部的非中心模式（边模），有助于提高信号的清晰度和信噪比。 外微分量子效率是衡量激光器转换效率的一个重要参数，其数值为47%，表示在一定条件下，每单位输入功率能转化成的光子数量。这个效率的提升表明，二阶光栅DFB激光器在能源利用效率上有了显著的改进，这对于减少能耗和提高系统整体性能具有重要意义。 这篇论文不仅提供了关于二阶光栅DFB半导体激光器出光特性的深入理解，还为设计和优化这类激光器的实际应用提供了实用指导。通过精确控制占空比和其它参数，可以实现更高效的激光发射和更高质量的光信号，这对现代通信技术和光电子设备的发展具有推动作用。