非对称采样布拉格光栅在半导体激光器与多波长阵列中的应用

"用于半导体激光器和多波长激光器阵列的具有任意等效相移的特殊采样结构" 这篇研究论文介绍了如何在半导体激光器和多波长激光器阵列中采用一种特殊的采样结构，以实现任意等效相移（EPS）。这种创新的方法依赖于非对称采样布拉格光栅（SBG），它在保持单纵模（SLM）操作的同时，能提供优于传统SBG结构的性能。非对称SBG的关键在于其设计，其中两个不同的光栅部分沿着整个结构存在失配，这种失配能够有效地抑制0阶光共振。 布拉格光栅是一种重要的光学组件，它利用光的反射原理，通过周期性改变材料的折射率来反射特定波长的光。在半导体激光器中，光栅用于选择性地反射某些光谱成分，从而控制激光器的输出特性。等效相移（EPS）是光栅设计中的一个重要参数，它影响光的传播和反射特性，进而影响激光器的输出模式和效率。 在传统的SBG结构中，相位匹配通常是均匀的，导致所有模式可能同时振荡，这可能引起多纵模（MLM）操作，降低激光器的光束质量。然而，通过引入非对称性，即在SBG中创建两个不同的光栅部分，可以精确地控制相位，使得0阶光共振被抑制，从而促进SLM操作。SLM操作意味着激光器仅在一个特定的频率或模式下工作，这对于需要单一、纯净光谱输出的应用至关重要，如光纤通信、精密测量和光谱分析。 该方法的优势在于其灵活性和可扩展性。由于可以通过调整光栅的非对称采样模式来实现任意的EPS，因此可以定制设计半导体激光器和多波长激光器阵列，以满足特定的光谱需求。此外，由于这种方法可以在相同的结构参数下实现，这意味着生产过程可能更简单，成本更低，有利于大规模生产和商业化应用。 论文作者来自南京大学微波光子技术实验室和常州工学院，他们的研究成果发表在《中国物理快报》（CHIN.PHYS.LETT.）上，这表明该研究得到了国内科研机构的重视和支持。这一发现对于半导体激光器和多波长激光器阵列的未来发展具有重要意义，因为它提供了新的设计思路，可以优化激光器性能并推动相关领域的技术创新。