可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器在光纖通信、光纖傳感以及高分辨率光譜測量等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。隨著通信系統(tǒng)速率及傳感系統(tǒng)分辨率的不斷提升，相關(guān)應(yīng)用對波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的相位噪聲特性日趨關(guān)注。例如，當波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為先進光通信系統(tǒng)中光源時，激光器的相位噪聲會導(dǎo)致相干接收的星座圖惡化且會增加系統(tǒng)的誤碼率。因此，對波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器相位噪聲特性的研究具有非常重要的意義。
光電子集成與器件功能實驗室博士生趙家霖等在余永林教授的指導(dǎo)下，對典型的波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器 — 取樣光柵分布式布拉格反射(SGDBR) 相位噪聲特性進行了深入的理論研究。通過將頻域傳輸線激光器模型變換到時域，獲得了可用于分析SGDBR激光器相位噪聲特性的速率方程模型。利用上述模型分析了自發(fā)輻射噪聲和載流子散粒噪聲對激光器頻率調(diào)制(FM)噪聲譜的影響，研究了激光器的自發(fā)輻射線寬和散粒噪聲線寬值隨光柵區(qū)和相位區(qū)電流的變化趨勢，并探討了激光器結(jié)構(gòu)參數(shù)對線寬的影響。該項研究對波長可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的線寬特性優(yōu)化具有一定的指導(dǎo)意義。
該項研究成果“SGDBR半導(dǎo)體激光器的相位噪聲特性分析”（Numerical Analysis of Phase Noise Characteristics of SGDBR Lasers）發(fā)表在IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 半導(dǎo)體激光器專輯 ( Vol.21， No.6， Nov/Dec， 2015 )上。
該研究得到了國家科技部國際合作項目（1016）、國家自然科學基金項目（11174097）國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（2013AA014503）以及武漢光電國家實驗室主任基金的資助。
圖1 SG-DBR激光器結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 SG-DBR激光器FM噪聲譜
圖3 SG-DB激光器散粒噪聲線寬隨相位區(qū)電流長度及的變化
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