新型双模可调谐半导体激光器的研究进展

双模或双波长半导体激光器由于其在全光信号处理、太赫兹及毫米波的产生、超快光通信以及光远端探测中潜在的应用优势引起了国内外研究者的极大兴趣，提出了多种解决方案。然而，在单个激光器谐振腔中实现双模激射并且波长宽范围可调谐仍然是十分困难的。具有波长双稳态特性的半导体激光器可以作为一种光学逻辑器件应用于波长切换、光存储和光开关等。

武汉光电国家实验室光电子器件与集成功能实验室博士生赵航等人在余永林教授的指导下， 首先提出了一种基于新型双层光栅结构的双模可调谐半导体激光器(Double-layer grating distributed Bragg reflector laser, DLG-DBR激光器)。随后与香港理工大学光子研究中心李峰博士合作， 研究了在不同模式耦合强度下的激光器的基本特性，分析了在注入锁定条件下激光器的非线性分岔特性，并进一步证实了DLG-DBR激光器的波长双稳态特性及其在光存储方面的应用。该研究表明DLG-DBR激光器可作为一种新型光学逻辑器件应用于全光信号处理中，且具有独特的优势。

2016年2月26日，该项研究成果以论文 "基于新颖可调谐双模激光器光注入的波长双稳态研究 "( Wavelength bistability based on optical injection in a novel tunable dual mode laser) 发表在美国光学学会(OSA) 旗下的Optics Express (vol.24, no.4, pp.3817-3831, Feb 2016)上。

图1、DLG-DBR激光器的结构示意图

图2、DLG-DBR激光器随光栅区电流变化时的波长调谐特性

图3、DLG-DBR激光器波长双稳态在光存储中的应用