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光注入半导体激光器产生单边带效应的研究

光学学报 2016年第2期36卷 115-120页

作者：缪婉仪方捻王陆唐上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072 上海大学通信与信息工程学院上海200072

在光注入半导体激光器中,为了更好地利用单周期振荡的单边带效应产生光载无线通信(Ro F)系统所需的单边带光,通过数值模拟的方法研究产生单边带效应的注入条件和影响因素。通过在不同注入强度和频率失谐下仿真光注入半导体激光器的速率... 详细信息

在光注入半导体激光器中,为了更好地利用单周期振荡的单边带效应产生光载无线通信(Ro F)系统所需的单边带光,通过数值模拟的方法研究产生单边带效应的注入条件和影响因素。通过在不同注入强度和频率失谐下仿真光注入半导体激光器的速率方程,找到了产生单边带效应的条件范围。选取弱注入与强注入两种特定情况分别研究各参数对产生单边带效应的影响。结果发现,无论是弱注入还是强注入时,单边带效应都随偏置电流和线宽增强因子的减小而更加明显。弱注入时单边带效应随频率失谐的增大而变好,而强注入时需减小频率失谐才能得到较好的单边带效应。此外,强注入时单边带效应还会随着腔衰减率的增大而增强。因此,要想获得好的单边带光,需选取合适的激光器类型与外部注入参数。

关键词：激光器半导体激光器非线性动力学光注入单边带效应

光注入下外光反馈半导体激光器输出自相关特性研究

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物理学报 2008年第12期57卷 7663-7667页

作者：范燕夏光琼吴正茂西南大学物理学院重庆400715

基于半导体激光器(SL)受到外部扰动(光反馈和光注入)下的速率方程组,研究了反馈系数、延迟时间、注入强度和频率失谐对半导体激光器输出混沌信号自相关特性的影响.研究表明:上述四个参量对SL输出混沌信号的自相关函数曲线的半高全宽(FW... 详细信息

基于半导体激光器(SL)受到外部扰动(光反馈和光注入)下的速率方程组,研究了反馈系数、延迟时间、注入强度和频率失谐对半导体激光器输出混沌信号自相关特性的影响.研究表明:上述四个参量对SL输出混沌信号的自相关函数曲线的半高全宽(FWHM)以及边峰抑制比都有影响;通过合理选择各参量,可以使SL输出的混沌信号具有尖锐的自相关函数曲线分布,其FWHM可降到0.02ns,比已有相关报道提高了一个数量级.

关键词：半导体激光器光反馈光注入自相关函数

光注入条件下分布反馈半导体激光器的放大特性研究及其在微波信号产生中的应用

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光学学报 2013年第6期33卷 170-174页

作者：熊锦添王荣蒲涛卢麟方涛魏志虎郑吉林项鹏中国人民解放军理工大学通信工程学院江苏南京210007

选用不带内部隔离器的普通商用分布反馈式(DFB)半导体激光器作为从激光器,用一个经马赫-曾德尔外调制器进行奇数阶边带抑制调制的光信号作为探测信号,通过测量不同失谐频率条件下从激光器输出光信号经光电探测器检测所得的射频信号的功... 详细信息

选用不带内部隔离器的普通商用分布反馈式(DFB)半导体激光器作为从激光器,用一个经马赫-曾德尔外调制器进行奇数阶边带抑制调制的光信号作为探测信号,通过测量不同失谐频率条件下从激光器输出光信号经光电探测器检测所得的射频信号的功率,对光注入条件下DFB激光器的放大特性进行了研究,得到了不同注入功率比条件下DFB激光器的放大特性曲线。同时研究了-2级边带得到最大放大时的最佳失谐频率以及不同注入功率比条件下探测光信号的载波和-2级边带分别得到的增益。利用DFB激光器对探测光-2级边带的放大作用,得到了高边带抑制比的单边带信号,产生了二倍频本地振荡信号的微波信号。这为用光学方式产生高频微波信号提供了一种新的方法。

关键词：激光器放大光注入微波

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光注入掺铒光纤激光器的混沌特性

光学学报 2021年第21期41卷 139-145页

作者：任静峰杨玲珍祝王华樊林林丁伟杰王娟芬太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 忻州师范学院山西忻州034000

对光注入情况下混沌光纤激光器的输出特性进行实验研究。混沌光纤激光器采用环形腔结构,利用光纤的非线性克尔效应产生混沌激光。主激光器产生的混沌激光通过光隔离器和光纤耦合器注入到混沌掺铒光纤激光器实现外光注入。将主激光器产... 详细信息

对光注入情况下混沌光纤激光器的输出特性进行实验研究。混沌光纤激光器采用环形腔结构,利用光纤的非线性克尔效应产生混沌激光。主激光器产生的混沌激光通过光隔离器和光纤耦合器注入到混沌掺铒光纤激光器实现外光注入。将主激光器产生的不同功率的混沌信号注入从激光器,研究光注入后从激光器混沌信号时序、频谱、自相关以及稳定性与复杂度等特性。结果表明,光注入后的混沌信号时序随机且幅度频数呈高斯分布,频谱无明显的周期特性,自相关特性优良。光注入掺铒光纤激光器混沌输出在保证混沌源高复杂度的同时提高了混沌源的稳定性。

关键词：激光器掺铒光纤激光器光注入混沌信号稳定性复杂性

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外光注入半导体激光器实现时钟分频

物理学报 2007年第12期56卷 6982-6988页

作者：王云才赵跃鹏张明江安义王纪龙太原理工大学物理系太原030024

从理论和实验上研究了利用光注入半导体激光器对高重复速率光脉冲产生的周期振荡和时钟分频现象.结果表明,光注入半导体激光器引起的二倍周期振荡是使注入脉冲重复频率分频的直接原因.通过耦合速率方程,数值模拟了半导体激光器在外光注... 详细信息

从理论和实验上研究了利用光注入半导体激光器对高重复速率光脉冲产生的周期振荡和时钟分频现象.结果表明,光注入半导体激光器引起的二倍周期振荡是使注入脉冲重复频率分频的直接原因.通过耦合速率方程,数值模拟了半导体激光器在外光注入时输出光的时间序列和功率谱,并且分析了激光腔内各种周期振荡的特征.研究表明,当注入光使半导体激光器出现稳定的二倍周期振荡,且注入光的重复频率为此振荡频率的二倍时,时钟分频即可产生.实验中,采用重复频率为6.32GHz的光脉冲注入Fabry-Perot激光器,实现了3.16GHz时钟分频信号的输出.所得实验结果与理论分析相符.

关键词：周期振荡时钟分频光谱侧带光注入

光注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器非线性动力学特性的实验研究

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光子学报 2018年第3期47卷 85-93页

作者：王广娜林恭如钟祝强夏光琼起俊丰苏斌斌吴正茂西南大学物理科学与技术学院重庆400715 台湾大学光子学与光电子学研究院台北10617

实验研究了弱谐振腔法布里-珀罗激光器在受到光注入扰动时的非线性动力学特性.通过测定"-3模"、"0模"、"13模"三个纵模输出的时间序列,功率谱和光谱分布,对其非线性动力学状态进行了判定.研究结果表明:引入光注入后,通过改变注入强度及... 详细信息

实验研究了弱谐振腔法布里-珀罗激光器在受到光注入扰动时的非线性动力学特性.通过测定"-3模"、"0模"、"13模"三个纵模输出的时间序列,功率谱和光谱分布,对其非线性动力学状态进行了判定.研究结果表明:引入光注入后,通过改变注入强度及频率失谐,这三个纵模均可呈现出四波混频、单周期态、准周期态、混沌态以及稳定的光注入锁定态等非线性动力学特性,其动力学演化路径为经准周期分岔进入混沌态.此外,为实现对动力学状态的精确控制,绘制了这三个纵模在光注入强度0μW到450μW和频率失谐-16GHz到16GHz构成的参量空间的动力学状态分布图.结果显示:"0模"与"13模"在正、负频率失谐均可观察到混沌区域,而"-3模"在负频率失谐没有出现混沌区域;"0模"存在两个分离的稳定的光注入锁定态区,而在"-3模"和"13模"仅观测到一个稳定的光注入锁定态区.

关键词：弱谐振腔法布里-珀罗激光器光注入非线性动力学混沌

外光注入半导体激光器实现重复速率可调全光时钟分频

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物理学报 2008年第11期57卷 6998-7004页

作者：牛生晓张明江安义贺虎成李静霞王云才太原理工大学理学院物理系太原030024

采用Fabry-Perot半导体激光器作为全光时钟分频器件,利用光注入半导体激光器产生的非线性动力学特性,实现了光脉冲的重复速率在9.0 GHz到19.8 GHz范围内连续可调的全光时钟分频.同时利用半导体激光器速率方程,对脉冲光注入半导体激光器... 详细信息

采用Fabry-Perot半导体激光器作为全光时钟分频器件,利用光注入半导体激光器产生的非线性动力学特性,实现了光脉冲的重复速率在9.0 GHz到19.8 GHz范围内连续可调的全光时钟分频.同时利用半导体激光器速率方程,对脉冲光注入半导体激光器产生时钟分频进行了数值模拟.实验和模拟结果表明半导体激光器在光注入的驱动下处于一周期振荡状态,当一周期振荡的二次谐波频率接近脉冲光的重复速率时,其二次谐波和基频被脉冲光同时锁定,此时将输出频率为脉冲光重复速率一半的时钟信号.同时研究了波长失谐量和注入光功率对时钟分频的影响.

关键词：周期振荡时钟分频光注入非线性动力学

结合光注入半导体激光器与光电环路产生频率大范围可调、窄线宽微波信号

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光子学报 2018年第1期47卷 126-132页

作者：庞海越林晓东吴正茂邓涛夏光琼西南大学物理科学与技术学院重庆400715

结合光注入半导体激光器的单周期动力学态与光电环路,提出了一种可获得频率大范围可调、窄线宽的光子微波信号的方案并进行了实验研究.结果表明,光注入半导体激光器在一定条件下能够实现单周期振荡,且光子微波信号的频率在8~67GHz范围... 详细信息

结合光注入半导体激光器的单周期动力学态与光电环路,提出了一种可获得频率大范围可调、窄线宽的光子微波信号的方案并进行了实验研究.结果表明,光注入半导体激光器在一定条件下能够实现单周期振荡,且光子微波信号的频率在8~67GHz范围内连续可调;在合适的注入参数下,获得了频率为24.3GHz且光谱具有单边带结构的光子微波信号;通过引入光电环路结构,能够有效地将该光子微波的线宽由8.6 MHz压缩至30kHz,并获得了40dB以上的信噪比.

关键词：非线性光学微波光子学光注入半导体激光器单周期振荡光子微波光电环路窄线宽可调谐

基于光电负反馈的光注入1550nm垂直腔面发射激光器产生窄线宽微波信号

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光子学报 2017年第3期46卷 69-75页

作者：梁卿樊利杨继云吴正茂夏光琼西南大学物理科学与技术学院重庆400715

基于1 550nm垂直腔面发射激光器在平行偏振光注入下呈现的单周期非线性动力学状态,进一步引入光电负反馈,得到了高质量的微波信号.实验研究结果表明:平行偏振光注入下,通过调节注入光的注入强度及频率,1 550nm垂直腔面发射激光器可呈现... 详细信息

基于1 550nm垂直腔面发射激光器在平行偏振光注入下呈现的单周期非线性动力学状态,进一步引入光电负反馈,得到了高质量的微波信号.实验研究结果表明:平行偏振光注入下,通过调节注入光的注入强度及频率,1 550nm垂直腔面发射激光器可呈现注入锁定、单周期、倍周期、混沌等多种非线性动力学状态;在合适的注入参量下,平行偏振光注入1 550nm垂直腔面发射激光器可产生光谱具有单边带结构、频率超过10GHz的光子微波信号,但该微波信号的线宽较宽(达MHz量级);进一步引入光电负反馈后,通过选取合适的光电反馈强度,可将该微波信号的线宽减小至一百多kHz(减小两个量级以上);在选择优化的反馈强度条件下,仅通过简单调节注入光强度,可实现窄线宽光子微波信号的频率在一定范围内连续可调谐.

关键词：非线性光学半导体激光非线性动力学实验技术垂直腔面发射激光器光子微波光注入光电负反馈