文档介绍：华甫师范大学学报
自然科学版
年第
期
别〕
仃

,
仃

一
半导体激光放大器
强信号机制下的增益特性研究
金京林

华南师范大学计算机科学系广州
孟耀勇

华南师范大学
子电子研究所广州
摘要
,
利用直接祸合的激光器放大器对观察了强信号机制下
一
的半导体激光放大器的

光放大测量了放大器增益随放大器注入电流的变化关系, 并将实验结果同理论模型相比较, 发现
理论和实验是一致的
关键词
法一拍型, 半导体激光放大器, 强信号, 增益

·
中图法分类号

日
生,
二
,
二
增益是半导体激光放大器的一个特别重要的参数, 增益特性的研究是半导体激光放大器
在光纤通讯、光信息处理等方面应用的前提, 同时对了解放大器体内载流子同光子相互作用有

,
着明显的意义关于
一
型放大器存在着两种线性放大机制, 即弱信号机制
和强

信号机制强信号机制是指入射信号足够强, 使得受激发射较电子一空穴对的注入占优势, 从

而造成激光上能级和下能级的拉子数相等, 介质变得透明本文利用直接藕合的激光器和放大

器对
研究了强信号机制下
一
半导体激光放大器的增益特性
理论
·
收摘日期
一
一
一尸半导体激光放大器在结构上同普通的半导体激光器一样, 只是放大器的工作电流

,
低于其激光闷值电流对于
一
放大器其器件增益可写为

一
’

,

卜及。
。
一
鲤争卫
, , ,
其中
足次大器的单程增益
是腔面反射率,
为放大器腔长, 为介质折射率, 。为真空光

速, , 、, 分别为放大器腔频和激光频率
当激光器和放大器被快速电脉冲, 励时浮业于丝
将随时间变化, 对其求平均, 。
式变为
,

一
,

一
晓
在强信号机制下, , 单程增益为〔幻

一
一咨丛些丝

, , ,
其中
是决定介质饱和度的载流子密度
为放大器的载流子寿命
是放大器注入的电子
一空穴对复合而产生的光子数,
为普郎克常数, 其值为

夕

甲

, , ,
其中
是注入电流密度。为基本电荷
为有源区厚度夕是每注入一个电子一空穴对所产生

的光子数
,
将
式代入
式我们得到强信号机制下放大器的增益为
具体推导见附录
,
·

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实验与结果
我们实验用的器件是如图
所示的

直接藕合的激光器和放大对
器
,
件是
质子轰击条形条宽
,

“
有源区厚度为。
放大器的