高功率半导体激光器带宽压缩：位相共轭注入技术

"本文介绍了一种利用位相共轭注入法来压缩高功率宽面积多条结构半导体激光器带宽的技术。通过两块光折变晶体组成的高效相位共轭装置，结合小功率单模半导体激光器，实现对大功率半导体激光器的波长锁定。在驱动电流低于阈值电流的2.25倍的情况下，大功率激光器的波长能稳定地锁定在小功率激光器的波长上，从而显著减小输出的光谱带宽，从原来的2纳米压缩到0.034纳米，同时保持高输出功率1.5瓦。这种方法对于提高激光器的光束质量和稳定性具有重要意义。" 本文主要探讨了如何利用光折变效应提升高功率半导体激光器的性能。位相共轭是一种光学现象，通过光折变晶体可以实现光波的相位反转，进而使反射或传输的光波与入射光波相位匹配，增强光束的相干性和稳定性。在这种新型的位相共轭注入系统中，两块光折变晶体构成的关键组件，可以有效地将小功率单模半导体激光器的波长信息传递给大功率半导体激光器。 注入锁定技术是激光领域的一个重要手段，通过将一个已知波长的小功率激光（主激光器）注入到大功率激光器（从激光器）中，可以控制从激光器的运行状态，使其波长锁定在主激光器的波长上。这种方法在本文中成功应用于由三个条形阵列组成的宽面积半导体激光器，显著改善了其光谱特性。 实验结果显示，在驱动电流不超过阈值电流2.25倍的情况下，大功率激光器的波长锁定效果良好，带宽从2纳米大幅度压缩至0.034纳米，这意味着激光的频率稳定性大大提高，这对于通信、精密测量、光谱分析等应用领域具有重大价值。同时，尽管带宽显著减小，但激光器仍能保持1.5瓦的高输出功率，这表明该技术在保证性能的同时，也兼顾了功率输出。 关键词涵盖了光折变位相共轭、注入锁定、主激光器、从激光器以及带宽优化等关键概念，这些是理解本文核心内容的重要线索。文章的中国分类号和文献标识码则反映了其在光学和激光科学技术领域的专业定位。这项研究为高功率半导体激光器的带宽控制提供了一个创新方法，对于未来激光技术的发展有着积极的推动作用。