94、长外腔半导体激光器与高功率毫米波发生器的研究进展

长外腔半导体激光器与高功率毫米波发生器的研究进展

1. 长外腔半导体激光器（L - ECL）研究

1.1 L - ECL简介

随着基于IP的数据呈现增长，光纤通信系统正朝着高速、网络化方向发展。大容量通信系统和智能网络管理技术对激光核心组件提出了新要求。窄线宽、高边模抑制比、低成本的半导体激光器成为当前研究焦点。长外腔半导体激光器（L - ECL）具有动态单模性能，利用其波长随应力和温度变化的特性，可实现激光波长的精确调谐，在光通信系统中具有高性价比和广阔的发展前景。

1.2 L - ECL理论模型

1.2.1 光纤光栅反射率

为了描述L - ECL中光纤布拉格光栅的光谱应用特性，采用耦合模式理论可得光纤光栅反射率：
[
r_g = \frac{K \sinh(rL)}{\cosh(rL) - i \sigma \sinh(rL)}
]
对于均匀光纤光栅，折射率变化为 (\Delta n(z) = \delta n [1 + m \cos(\frac{2\pi z}{\Lambda})])，中心波长 (\lambda_b = 1550nm)，(K = \frac{\pi \delta n_{eff}}{\lambda})。

1.2.2 等效反射系数与阈值条件

等效腔近似方法常用于分析L - ECL的阈值特性和边模抑制比。等效反射系数为：
[
r_{eff} = \frac{r_2 + \eta r_f \exp(-i \frac{4\pi L_{ex}}{\lambda})}{1 + \eta r_2 r_f \exp(-i \frac{4\pi L