控制剩余反射率提升外腔半导体激光器调谐范围的策略

端面反射率的波长特性对外腔半导体激光器的调谐范围具有显著影响。在光栅外腔激光器（ECLD）中，当激光二极管端面采用增透膜时，其镀膜端面的剩余反射率不仅影响激光器的性能，而且与工作波长密切相关。以往的研究常常假设剩余反射率为常数，但实际情况中，反射率的带宽是有限的，并且随着波长的变化而变化。 作者利用等效腔方法，分析并推导出激光器阈值载流子密度随波长变化的解析表达式，这个表达式考虑了剩余反射率与波长的关系。研究发现，降低剩余反射率和增大反射率带宽可以明显扩大调谐范围，这是提高激光器性能的基本策略。然而，当镀膜工艺参数如剩余反射率带宽和极小值保持相对稳定时，通过精确控制剩余反射率极小值所对应的波长与增益峰的相对位置，可以进一步拓宽调谐范围，这是一种新颖且精细的调谐方法。 此外，研究还提到了外腔半导体激光器的广泛应用价值，如在半导体光放大器、超辐射二极管和功率激光器等领域。通过控制剩余反射率的波长特性，可以在保证性能优化的同时，满足更广泛的应用需求，比如实现更精确的波长调谐。 因此，这项研究对于优化外腔半导体激光器的设计和性能有着重要的理论指导意义，特别是在实际应用中如何最大化利用增透膜技术来提高调谐灵活性和激光器的性能稳定性。这项工作不仅考虑了传统的优化策略，还提出了新的动态调谐策略，为未来的激光器研发提供了有价值的新思路。