双模两段放大反馈激光器的模拟与实验特性分析

"Simulation and experimental characterization of a dual-mode two-section amplified feedback laser with mode separation over 100 GHz" 本文介绍了一种双模两段放大反馈激光器的设计与实验研究，该激光器采用放大器段作为集成反馈腔，旨在实现100 GHz以上的模式分离。这种激光器的主要特点是其双模操作能力，具有16 GHz（87.41-103.64 GHz）的连续调谐范围，这对于光学微波生成和全光时钟恢复等应用具有重要意义。 在激光器设计中，双模操作是关键，因为它允许同时产生两个频率间隔较大的光谱线，这在许多应用中非常有用，如光学时钟恢复和光学微波产生。传统的方法包括采用两段分布式反馈（TS-DFB）激光器、模式锁定半导体激光器（MLLs）和放大反馈激光器（AFLs）。TS-DFB激光器虽然可以提供宽范围的频率调谐，但制造过程复杂，需要在两个DFB段引入不同的光栅周期或脊宽。而MLLs能产生高质量的高频光脉冲，但可能不适用于所有工作频率下的双模等强度输出。 本文提出的双模两段放大反馈激光器采用放大器段作为反馈腔，这简化了结构，并且能够实现两个模式之间的较大频率间隔，同时避免了TS-DFB激光器中后端DFB激光模式必须通过前端DFB激光器的问题。实验结果表明，这种激光器成功地实现了100 GHz以上的模式分离，并且具有超过16 GHz的连续调谐范围，这证明了其在光学频率合成和高速通信系统中的潜力。 此外，通过详细的模拟和实验表征，对激光器的性能进行了深入分析，包括输出功率稳定性、调谐特性和模式稳定性。这些特性使得这种激光器成为未来光电子技术领域的一个有吸引力的候选方案，特别是在需要高精度频率源和快速频率调谐的应用中。通过优化激光器结构和参数，有望进一步提升其性能，例如提高模式分离度、增加调谐范围以及改善输出光束质量，以满足更苛刻的应用需求。 这项工作展示了双模两段放大反馈激光器的独特优势，不仅提供了大模式分离，还实现了宽调谐范围，对于推动光学通信、光学计算和光学传感等领域的技术创新具有重要意义。未来的研究可能会探索如何将这种激光器集成到更复杂的光学系统中，以实现更高效、更灵活的功能。