新型集成大范围多通道调谐半导体激光器的研究与性能

本文主要探讨了一种创新的单片集成大范围可调谐半导体激光器——多通道干涉（MCI）激光器。MCI激光器的设计原理是利用多臂干涉效应来实现模式选择，其显著特点是结构简单且对制造工艺的容错性较高。研究者重点介绍了两种调谐方式：电光效应和热光效应。 在电光效应调谐下，MCI激光器展现出超过40纳米的波长调谐范围，这个特性使得它能够在广泛的频率区间内工作。在全调谐范围内，边模抑制比（SMSR）达到了40分贝以上，这意味着信号质量得到了有效保障。此外，当这种激光器与半导体光放大器集成时，输出的光纤功率超过13分贝毫瓦，显示了其在光通信系统中的潜在应用价值。 相比之下，热光效应调谐的MCI激光器在波长调谐范围上进一步扩展，超过了45纳米。在这个更大的调谐范围内，边模抑制比依然保持在48分贝以上，显示出极高的稳定性和精度。同时，其线宽非常窄，仅为250千赫兹，这有助于减少噪声干扰，提高信号传输的纯净度。总的热调谐功耗维持在较低水平，仅需50毫瓦，体现出良好的能效比。 文章详细阐述了MCI激光器的理论设计，包括如何通过多通道干涉机制来调控激光波长，以及如何优化光学性能。制作过程和测试方法也得到了深入讨论，包括激光器的制备工艺步骤、关键参数测量以及性能验证。 这项研究为大范围可调谐半导体激光器的发展提供了一个新的解决方案，具有广泛的应用前景，特别是在通信、光谱分析以及精密仪器等领域。MCI激光器的高性能和易用性使其成为未来高性能激光技术的重要候选者。