Полупроводниковый лазер с комбинированной внешней оптической обратной связью

Abstract

Приведен сравнительный анализ различных способов формирования внешней оптической обратной связи в полупроводниковых лазерах. Рассмотрены схемы с зеркально и диффузно отражающими объектами и поляризационными элементами в канале внешней обратной связи. Получены выражения для эффективных коэффициентов обратного отражения в генерируемую лазером ТЕ-моду (когерентная составляющая) и ортогональную ТМ-моду (некогерентная составляющая обратной связи). Предложена асимптотическая модель многомодового лазера с комбинированной внешней обратной связью. Модель позволяет анализировать влияние уровня возбуждения, собственных параметров лазера, типа и величины обратной связи на спектр излучения лазера. Показано, что в стационарном режиме модовый спектр практически полностью определяется когерентной составляющей обратной связи. Отмечено, что вид спектра непосредственно влияет на автокорреляционные свойства излучения, от которых зависят основные характеристики автодинных датчиков на основе полупроводниковых лазеров. = A comparative analysis of different methods for external feedback forming in semiconductor lasers is given. The schemes with mirrorlike and diffusive reflecting objects and polarizing elements in the external feedback channel are considered. The obtained expressions give the effective coefficients of backward reflection into the lasing TE-mode (coherent component) and orthogonal TM-mode (incoherent feedback component). An asymptotic model for a multimode laser with a combined external feedback is suggested. The model allows one to analyze the effects exerted by the excitation level, laser parameters, feedback type and level on laser spectra. It is shown that in the stationary regime a mode spectrum is almost entirely determined by the coherent feedback component. It is noted that the spectral shape directly influences the autocorrelation features of radiation and hence the basic characteristics of autodyne sensors with semiconductor lasers.