【摘 要】
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低噪声窄线宽光源在光通信和高精度传感领域有着广泛的应用,光源的噪声特性和相干性直接影响着通信系统性能和传感测量精度。外腔结构的窄线宽半导体激光器通过增大腔长,适当引入外腔光反馈,有效地实现了噪声抑制和线宽压窄,是目前较为理想的一种光源。本论文从外腔选频原理出发,基于传统外腔半导体激光器基本模型,介绍了一种新型标准具选频结构的外腔半导体激光器,深入研究分析了其输出激光的线宽和相位噪声特性,并在此基础
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低噪声窄线宽光源在光通信和高精度传感领域有着广泛的应用,光源的噪声特性和相干性直接影响着通信系统性能和传感测量精度。外腔结构的窄线宽半导体激光器通过增大腔长,适当引入外腔光反馈,有效地实现了噪声抑制和线宽压窄,是目前较为理想的一种光源。本论文从外腔选频原理出发,基于传统外腔半导体激光器基本模型,介绍了一种新型标准具选频结构的外腔半导体激光器,深入研究分析了其输出激光的线宽和相位噪声特性,并在此基础上提出了一种线宽和低频相位噪声性能优化的方法。论文主要内容如下:（1）通过理论结合实验的方式阐述了该结构的外腔半导体激光器基本工作原理。通过外腔标准具选频结构,配合滤波器辅助完成单纵模选择,激射的单纵模光谱边摸抑制比在80d B左右,功率可达10m W以上。（2）利用延时自外差拍频测试法搭建线宽测试系统,对该结构的激光器进行拍频信号测试,然后通过噪声测试仪对其相位噪声和频率噪声特性进行测试,获得拍频谱和噪声功率谱密度曲线并对相干性和噪声指标进行详细分析。（3）通过对比实验研究的方式分析并验证了外腔标准具精度提高对这种结构的激光器输出特性具有优化作用,实验结果表明,通过提高标准具精度可以对其低频相位噪声进行进一步抑制,同时将洛伦兹线宽从5～10k Hz级别进一步减小至1kHz级别。
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