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InGaAsP/InP多量子阱锁模激光器及其超短脉冲产生的研究

作　者: 杨鑫会
导　师: 杜荣建
学　校: 天津理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 锁模半导体激光器多量子阱超短脉冲近变换极限光时分复用系统
分类号: TN248.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

目前,超高速、超长距离和超大容量光纤通信技术是国际上光通信研究的热点和主要方向。高重复频率、超短光脉冲的产生,是实现超高速光时分复用传输、光孤子传输和高速光交换的关键技术之一。InGaAsP/InP多量子阱锁模半导体激光器是一种新型的超短相干脉冲光源,具有脉宽窄,频率啁啾小,重复频率高,输出波长为1.55μm,波长可调谐范围大,结构简单,易于精确控制输出波长,稳定性好等优点。本课题中采用的激光器采用了多量子阱技术、主被动混合锁模机制,并且在实验中已经成功产生了脉宽为2.9ps,时间带宽积为0.43(非常接近高斯波形的变换极限值)的超短光脉冲,是光时分复用系统的一种理想光源。本课题首先对OTDM系统及锁模半导体做了简单介绍,并在比较中提出多量子阱锁模半导体激光器的优点;第二,对InGaAsP/InP多量子阱锁模半导体激光器及其超短脉冲产生技术进行基础理论研究,并建立起InGaAsP/InP多量子阱锁模半导体激光器的理论模型,为进一步实用化提供实验数据;第三,建立一套InGaAsP/InP多量子阱锁模半导体激光器的实验装置,并对实验数据进行了整理和分析。最后对论文进行总结。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-12
  1.1 引言  9-10
  1.2 研究进展  10
  1.3 目前国内外研究存在的问题  10-11
  1.4 本论文主要研究工作  11-12
    1.4.1 研究内容  11
    1.4.2 拟解决的关键科学问题  11-12
第二章光纤通信及其研究进展  12-22
  2.1 光纤通信  12-18
    2.1.1 概述  12-14
    2.1.2 光纤通信系统构成  14
    2.1.3 研究现状及发展趋势  14-18
  2.2 光时分复用系统  18-21
    2.2.1 概述  19-20
    2.2.2 光时分复用系统光源  20-21
  2.3 本章小结  21-22
第三章多量子阱锁模半导体激光器的理论研究  22-35
  3.1 锁模半导体激光器  22-27
    3.1.1 半导体激光器概述  22-23
    3.1.2 半导体激光器中的锁模技术  23-26
    3.1.3 几种典型的锁模半导体激光器结构  26-27
  3.2 量子阱半导体激光器  27-32
    3.2.1 简单介绍  27-28
    3.2.2 基础理论  28-29
    3.2.3 波长1.5μm 多量子阱半导体激光器设计理论  29-32
  3.3 多量子阱半导体激光器的理论装置  32-34
    3.3.1 多量子阱半导体激光器芯片结构  32-34
    3.3.2 多量子阱半导体激光器的腔外装置  34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 InGaAsP/InP 多量子阱锁模半导体激光器实验装置  35-40
  4.1 半导体激光器型号  36
  4.2 光电探测器  36-37
  4.3 平面衍射光栅和自聚焦耦合透镜  37-38
  4.4 测量仪器  38-40
第五章实验结果和数据分析  40-46
  5.1 连续光脉冲的自发辐射光谱  40-43
  5.2 锁模脉冲光谱  43
  5.3 锁模脉冲宽度  43-44
  5.4 高重复频率锁模脉冲波形  44-45
  5.5 本章小结  45-46
第六章总结  46-47
参考文献  47-50
发表论文和科研情况说明  50-51
致谢  51-52

InGaAsP/InP多量子阱锁模激光器及其超短脉冲产生的研究

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