回音壁微腔激光器噪声特性数值模拟研究(特邀)

作     者：刘家辰 黄永箴 郝友增 杨珂 杨跃德 肖金龙 LIU Jiachen;HUANG Yongzhen;HAO Youzeng;YANG Ke;YANG Yuede;XIAO Jinlong

作者机构：中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2022年第51卷第2期

页      面：62-71页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.61935018) 北京市科学技术委员会(No.Z201100004020007) 

主　　题：半导体微腔激光器 相对强度噪声 相位噪声 频率噪声 线宽 

摘      要：通过建立包含朗之万噪声源的三模速率方程模型,模拟研究了回音壁模式微腔激光器的噪声特性和线宽特性,特别是注入电流热效应引起的跳模及其对光功率和实现窄线宽的影响。回音壁微腔激光器单模工作时,在大偏置电流下可由低频处的频率噪声得到百kHz以下的激光器线宽;在微腔双模激射状态下,由于模式竞争作用,微腔激光器的相对强度噪声和频率噪声在低频处都有明显的升高,使得激光器的线宽展宽。此外,还采用快速傅里叶变换的方法由时域信号计算获得激光模式光谱线型,由此得到的激光模式线宽与通过频率噪声谱获得的线宽基本一致。