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第九讲 半导体激光器（二） * 主要内容 一、半导体激光器的工作特性 二、分布式反馈激光器DBF * 半导体激光器的工作特性 发射波长和光谱特性 激光束的空间分布 转换效率和光功率特性 频率特性 温度特性 * 发射波长和光谱特性 发射波长： 光谱特性： 谱线宽度——光谱特性中最大功率的一半对应的波谱宽度。记为 。随着驱动电流的增加，谱线宽度变窄。而调制电流增加，谱线宽度变宽。 中心波长——光谱特性中最大功率点对应的波长。记为 。 * 激光束的空间分布 激光束的空间分布用近场和远场表示。 近场——激光器输出反射镜面上的光强分布。 远场——离反射镜面一定距离处的光强分布。 场图由谐振腔横向尺寸决定。平行于结平面的谐振腔宽度由宽变窄，场图有多横模单横模；当垂直于结平面的谐振腔厚度很薄时，场图总是单横模。 * 典型激光器的远场辐射特性 θ⊥ θ∥ (b) 辐射光束 (a) 光强的角分布 相对光强 辐射角θ（度） 80 60 40 20 0 20 40 60 80 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 ⊥ ∥ * 电光转换效率 外量子效率—表示光源的电/光转换效率。定义为在阈值电流以上，每对复合载流子产生的光子数。即 * 光功率特性 Ith 荧光区 激光区 * 频率特性 在直接光强调制下，激光器输出光功率和调制频率的关系为 是弛豫频率，是调制频率的上限，一般为1～2GHz； 是阻尼因子； * 半导体激光器的直接调制频率特性 0.01 0.1 1 fr 10 调制频率f/GHz 100 10 1 0.1 相对光功率 * 温度特性 激光器输出光功率随温度而变化的原因是： 1、激光器的?阈值电流随温度升高而增大； 2、外量子效率随温度升高而减小。 3、阈值电流 随温度变化的规律可表示为： * P-I曲线随温度的变化示意图 P(mW) I(mA) 0 50 100 7 6 5 4 3 2 1 80℃ 60℃ 50℃ 20℃ 30℃ 70℃ 40℃ * 谢谢观看！ *