توضیحات
ABSTRACT
We show that, when the longitudinal confinement factor in an edge-emitting laser is treated as a dynamic variable, the modulation transfer function has an extra term. This term produces a supplementary photon– photon resonance peak in the modulation response at a frequency corresponding to the frequency separation between longitudinalmodes, when these modes are phase-locked long enough (quasi-phase- locked). The photon–photon resonance peak is strongest when two consecutive quasi-phase-locked dominant longitudinal modes have similar longitudinal envelopes and share equally the photon population.
INTRODUCTION
In conventional high-speed laser devices the modulation response is largely determined by the carrier-photon resonance (CPR). However, the occurrence of the photon–photon resonance (PPR) can increase the 3-dB modulation bandwidth substantially. The PPR has been observed in distributed Bragg reflector (DBR) laser diodes (Kjebon et al. 1997; Bach et al. 2004), in coupled-cavity-injection-grating (CCIG) lasers (Kaiser et al. 2004; Gerschütz et al. 2008), and in passive-feedback lasers (Radziunas et al. 2007), but a thorough explanation for the phenomenon has not been given (Feiste 1998; Morthier et al. 2000). The supplementary term in the modulation response introduces a PPR peak placed at a frequency Δλ · c/λ2, in agreement with the experimental results (Bach et al. 2004; Kaiser et al. 2004; Gerschütz et al. 2008; Radziunas et al. 2007). The PPR peak results from the fact that, when modulating at the PPR frequency, the variation of the aggregate longitudinal optical field intensity integral in the cavity is in resonance with the modulating current. In FP lasers the separation between the CPR and PPR peaks is always high, since highfrequency CPR requires a short cavity while a close-enough PPR requires a long cavity. The simulated response, under the given assumptions, for a 1,000μm long laser emitting at 1.3μm and biased at 100mA (with typical material parameters) is shown in Fig. 1. The approximation given by (21) has been used for the overlap integral and the response has been calculated for SMSR values between 10 and 60dB. The results have been generated by simulating the modulation response at 5,000 frequencies per GHz, and then plotting the responses averaged over 1,000 successive equally-spaced frequencies. This was done to eliminate an artifact ripple in the simulated response, which resulted from the frequency sampling and limited integration time interval T .
چکیده
ما نشان می دهیم که وقتی عامل فشرده سازی طولی در یک لیزر لبه ی لبه به عنوان یک متغیر پویا رفتار می شود، تابع انتقال مدولاسیون دارای یک واژه اضافی است. این اصطلاح، نویز تکانه ای فوتون و فوتون را در پاسخ مدولاسیون در فرکانس مربوط به جداسازی فرکانس بین مدل های طولی ایجاد می کند، زمانی که این حالت ها فاز قفل شده به اندازه کافی بلند (شبه فاز قفل شده). پیک تشدید فوتون-فوتون قوی تر است، زمانی که دو حالت طولی غالب دو طرفه که به طور شبه فازی قفل شده اند، دارای پاکت های طولی مشابه هستند و به طور یکسان جمعیت فوتون را به اشتراک می گذارند.
مقدمه
در دستگاه لیزر با سرعت بالا معمولی پاسخ مدولاسیون به طور عمده توسط رزونانس حامل فوتون (CPR) تعیین می شود. با این حال، وقوع رزونانس فوتون-فوتون (PPR) می تواند پهنای باند مدولاسیون 3 بیتی را بطور قابل توجهی افزایش دهد. PPR در دیودهای لیزری بازتابنده توزیع برگر (DBR) دیده می شود (Kjebon و همکاران، 1997؛ باخ و همکاران 2004)، در لیزرهای مخلوط حفره تزریق (CCIG) (Kaiser et al. 2004؛ Gerschütz et al 2008) و در لیزرهای انتقالی منفعل (Radziunas et al 2007)، اما یک توضیح کامل برای این پدیده داده نشده است (Feiste 1998؛ Morthier et al.، 2000). واژه ی تکمیلی در پاسخ مدولاسیون، یک پیک PPR قرار می دهد که در فرکانس Δλ · c / λ2 قرار می گیرد، با توافق با نتایج تجربی (Bach et al. 2004؛ Kaiser et al. 2004؛ Gerschütz et al. 2008؛ Radziunas et al. 2007) اوج PPR حاصل از این واقعیت است که در هنگام مدولاسیون در فرکانس PPR، تنوع یابی شدت میدان مغناطیسی طولی در حفره در رزونانس با جریان مدولاسیون است. در لیزرهای FP، جدایی بین قله CPR و PPR همیشه بالا است، از آنجا که CPR فراوانی نیاز به یک حفره کوتاه دارد در حالی که PPR نزدیک به یک حفره طولانی نیاز دارد. پاسخ شبیه سازی شده تحت فرض های داده شده برای یک لیزر طولی 1000μm طولانی با 1.3μm و با تغییر در 100mA (با پارامترهای مادی معمولی) در شکل 1 نشان داده شده است. تقریب داده شده توسط (21) برای انتگرال همپوشانی و پاسخ برای مقادیر SMSR بین 10 و 60dB محاسبه شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی پاسخ مدولاسیون در 5000 فرکانس در هر گیگاهرتز تولید شده است و سپس ترسیم پاسخ ها به طور میانگین بیش از 1000 فرکانس متوالی به صورت متوالی است. این کار برای از بین بردن یک موج مصنوعی در پاسخ شبیه سازی شده انجام شد که منجر به نمونه برداری فراوانی و محدودیت زمانی یکپارچه T شد.
Year: 2011
Publisher : SPRINGER
By : Antti Laakso · Mihail Dumitrescu
File Information: English Language/ 7 Page / size: 195 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : SPRINGER
کاری از : Antti Laakso · Mihail Dumitrescu
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 7 صفحه / حجم : KB 195
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.