摘要：半导体激光器发射光谱中的边模存在恶化了其光束质量,严重限制了其在通信领域中的应用。基于分布布拉格反射器(DBR)半导体激光器中光栅的占空比、耦合系数、材料折射率三者之间的关系,研究了光栅占空比分布对边模抑制的影响,同时对矩形均匀光栅和矩形渐变占空比光栅结构的边模进行了分析与比较。优化了DBR光栅结构,分析了矩形均匀光栅与锥形渐变占空比光栅结构的旁瓣强度大小。利用时域有限差分(FDTD)法对器件结构进行仿真模拟,在不同光栅占空比分布下,分析了光栅的占空比和反射率的关系,并讨论了渐变占空比光栅反射峰值与光栅长度的关系。结果表明,渐变占空比光栅相比于矩形均匀光栅,边模得到有效抑制。当注入电流为63 mA时,在温度300 K下,矩形渐变占空比光栅结构的器件边模抑制比达到48 dB,并且渐变占空比光栅的反射峰值达到96%。通过分析矩形均匀光栅和锥形渐变占空比光栅结构在远场侧向切面上的光场分布,发现利用锥形渐变占空比光栅制作DBR有助于降低DBR半导体激光器的旁瓣强度。

摘要：利用偏振分束器（PBS）和合束器（PBC）在不增加有源器件的基础上设计了一种双环路光电振荡器。该振荡器可以同时产生光、电两种输出。由于没有增加有源器件，可以避免附加电噪声的引入。此外，光载波在光域中是正交耦合，消除了随机干涉和拍噪声对振荡频率的影响。通过理论分析，双环结构的光电振荡器可以有效抑制每一单环路中起振的边模。经过实验对比，采用双环结构可以把边模抑制比提高30～70dB。最后，利用该方案和普通商用器件得到了中心频率为12GHz的振荡，测得边模抑制比为50～70dB，相位噪声为-93dBc／Hzat10kHz，Q值达到10^10。

摘要：设计了一种基于相位调制器的用于产生光脉冲和电微波信号的光电振荡器。该方案采用直调激光器配合相位调制器产生大啁啾并由DCF压窄输出光脉冲。利用偏振分束器和合束器在不增加有源器件的基础上形成双环路结构抑制微波信号的边模。该系统可以产生9.8 GHz的重复频率,脉宽小于12ps的光脉冲同时输出该频率的电微波信号。测得相位噪声为-105dBc/Hz@10kHz,Q值大于1010。

摘要：设计了一种基于法布里-珀罗(FP)标准具的双环路光电振荡器(OEO),该振荡器能将连续的光功率转换为稳定的频谱纯净的微波信号。FP标准具具有滤波的特性,因此可以替代普通OEO中的电滤波器从而降低电噪声,此外,FP标准具是一种高Q值的光学器件,可以缩短普通OEO所使用的光纤长度。双环路结构的引入能够更好地保证振荡器的单模输出,进一步降低相位噪声。仿真结果证明这种新型结构的OEO可以实现20GHz范围内振荡频率为15GHz的单模起振,边模抑制比超过150dB,使用的两条光纤环路长度分别为5m和36m。

摘要：提出并验证了一种借助于光纤环的选频特性实现辅助滤波的光电振荡器,利用偏振分束器(PBS)和偏振合束器(PBC)构成的双环路结构抑制掉部分光电振荡器的边模,同时借助于光纤环的光学梳状频率特性,对振荡器环路中的光信号模式再次进行选择,既起到边模抑制的作用,又提高了光电振荡器谐振腔的Q值。仿真结果表明:采用光纤环辅助滤波有利于光电振荡器的边摸抑制和单模输出,在保证光电振荡器输出低相位噪声和高频谱纯度微波信号的情况下,边模抑制比超过160dB,模式间隔达到370MHz,降低了对电域带通滤波器的性能要求,是一种新的光电振荡器设计方案。

摘要：提出并验证了一种借助于光纤环级联结构实现边模抑制与选择的光电振荡器设计方案。采用长光纤双环路结构实现部分边模抑制,利用光纤环级联结构构成微波光子带通滤波器对振荡模式进行精细选择,可得到低相位噪声和高频谱纯度的高频微波信号。

摘要：本论文展示了一种可调谐硅基外腔激光器,调谐范围在C波段(1540~1560nm),该激光器使用端面直接耦合(edge coupling)方式将SOA(Semiconductor Optical Amplifier)与硅基Si_(3)N_(4)波导集成。通过设计硅基Si_(3)N_(4)波导微环结构行成激光器外腔,激光器边模抑制比(side-mode suppression,SMSR)可达64dB。使用热调方式对微环进行等效折射率调节,实现了激光器粗调(coarse tune)与精调(fine tune)相结合,调节精度可达0.04nm。