DFB激光器小信号调制下的啁啾噪声分析与优化

"半导体激光器小信号调制时的啁啾噪声分析 (2011年)" 半导体激光器在直接调制下，特别是小信号调制时，会遇到一个关键问题——频率啁啾。频率啁啾是指激光器在受到调制时，其模式频率发生的周期性移动，这会导致光谱的动态展宽，对高速光通信系统产生负面影响。分布式反馈式（DFB）激光器因其优秀的特性，如窄线宽、低啁啾、良好的动态特性等，被广泛应用于宽带通信中。 本文针对DFB激光器的小信号调制进行了理论分析和仿真研究。首先，通过理论建模，探讨了影响频率啁啾的关键因素，这些因素可能包括激光器的物理结构、材料特性、调制速率以及激光腔内的非线性效应等。作者提出了相应的改善措施，旨在减少频率啁啾，以提高激光器的性能。 在仿真部分，论文对比了DFB激光器的频率啁啾特性和强度调制响应，发现频率啁啾的峰值频率与激光器的张弛振荡频率相近。这意味着，通过控制和减少张弛振荡可以有效降低频率啁啾。这种关联性为优化激光器设计提供了新的思路。 此外，文中还分析了一个简便衡量频率啁啾影响通信系统的参数。该参数的评估对于理解啁啾如何影响数据传输的品质至关重要。通过对这个参数的研究，可以更好地预测和控制啁啾对通信系统的影响，从而提高系统性能。 DFB激光器在中长距离光纤通信和CATV传输系统中占据重要地位，而直接调制方式因其成本效益高而受到青睐。然而，啁啾问题限制了激光器在高速通信中的应用潜力。因此，深入研究和解决啁啾问题，对于提升光通信系统的传输距离和数据速率具有重大意义。 论文最后指出，优化DFB激光器设计，减少频率啁啾，不仅可以改善激光器的性能指标，还有助于进一步推动集成光路和光纤通信技术的发展。这些研究成果为半导体激光器的工程实践提供了重要的理论支持和实验依据。