Bragg體光柵外腔半導體激光陣列光譜穩(wěn)定研究.pdf

1、半導體激光陣列(LDA)以其體積小、效率高和易集成等優(yōu)點廣泛應用于通信、科研、工業(yè)、醫(yī)療、泵浦固體激光器等諸多領域。由于LDA峰值波長隨溫度漂移、光譜線寬較寬等缺陷，嚴重制約了其在工業(yè)、科研及作為高功率激光泵浦源等領域的應用。Bragg體光柵作為外腔反饋元件可以實現(xiàn)LDA的波長穩(wěn)定及線寬窄化，本論文重點針對Bragg光柵反射率對外腔半導體激光陣列輸出特性的影響展開了理論和實驗研究：
　　 利用Kogelnik耦合波理論研究了Br

2、agg體光柵的衍射特性，分析了光柵厚度、空間頻率和折射率調制度對光譜選擇特性和衍射效率的影響。利用激光速率方程研究了光柵外腔LDA的工作特性如閾值增益和輸出線寬等，結果表明外腔半導體激光器的工作特性主要受到光柵反射率及半導體激光陣列輸出面反射率的影響，外腔LDA系統(tǒng)實現(xiàn)光譜穩(wěn)定的范圍與Bragg光柵反射率成正比，與LDA輸出面反射率成反比，外腔的引入顯著壓縮LDA的光譜線寬以及降低LDA閾值。
　　 開展了Bragg體光柵穩(wěn)定L

3、DA輸出光譜和光譜窄化實驗研究，采用光線追跡法分析了準直系統(tǒng)對反饋耦合效率的影響。實驗結果表明LDA中心波長有效鎖定，輸出線寬明顯窄化。針對808nm外腔半導體激光陣列，可將光譜線寬壓縮至0.2nm，輸出功率達36W以上的激光輸出，外腔效率為84.8％；針對852nm半導體激光陣列，可將光譜線寬壓縮至0.17nm，輸出功率達36W以上的激光輸出，外腔效率為87.9％。
　　 研究了外腔半導體激光陣列輸出光譜特性與Bragg體光柵