优化二阶光栅DFB激光器出光特性的关键参数研究

本文主要探讨了"二阶光栅分布反馈半导体激光器的出光特性"这一主题。研究基于耦合模理论，深入分析了这种激光器的关键性能参数，如阈值增益、光子密度分布以及外微分量子效率。在特定情况下，当波长设定为1.55微米时，二阶光栅的占空比被发现对激光器的出光特性有显著影响。通过数值计算，研究人员优化了光栅占空比，发现最佳值为0.43。优化后的激光器表现出更优的性能，腔内的光子密度分布趋于均匀，这有助于提高激光器的稳定性。边模抑制比提升至35分贝，意味着信号模式的纯度大大提高，而外微分量子效率更是达到了47%，这意味着能量转换效率的显著增强，这对于激光器的实际应用来说是非常重要的。 二阶光栅的作用在于通过改变光的反射和传播路径，有效地控制光的输出特性。占空比的调整，即光栅周期中开槽部分与填充部分的比例，直接影响到激光器的模式选择性，以及激光的强度和稳定性。较高的占空比可能导致更多的边模产生，而较低的占空比则有利于主模的稳定输出。因此，找到合适的占空比是优化激光器性能的关键步骤。 本文的结果对于设计和制造高质量的半导体激光器具有实际意义，尤其是在通信、数据传输和光谱分析等领域，对激光器的窄线宽、高功率和高稳定性需求提供了理论支持。此外，研究还展示了耦合模理论在理解复杂激光系统行为中的强大工具，为未来的激光器设计提供了宝贵的指导。