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如今半导体激光器的技术已日益成熟,其在光通信网络中的应用逐渐增加,然而随着各种新兴技术特别是波分复用(WDM)技术等在光通信领域中的广泛应用,使得人们对作为通信光源的激光器又提出了更高的要求。本文通过对半导体-光纤复合腔(SFCC)可调谐激光器结构原理和性能的详细分析,阐述了一种相对有效的解决方案。该可调谐激光器是以Fabry-Perot型半导体激光器(FPLD)为核心,利用光纤、滤波器等器件构造一个具有滤波效果的环形腔,从而实现激光的窄带输出,通过调节滤波器则可实现大范围的调谐。这种激光器可满足光通信系统对数据传输容量和速率的要求,因此有着很好的发展前景。本文首先对FPLD的基本理论进行了详尽的分析,并在此基础上阐述其工作原理,进而建立了关于SFCC激光器的一维理论模型,然后通过数值方法对激光器的时域和频域特性做了深入的研究,具体步骤如下：1.首先论述了半导体的基本理论,对其材料增益及自发辐射特性进行分析和研究,并得出了相应的解析表达式。然后详细介绍了FPLD的结构和工作原理,并推导出基于腔内电磁场随机光场展开的行波方程和载流子速率方程。2.描述了SFCC可调谐激光器的基本组成结构和工作机理。同时简单介绍了一下F-P滤波器等相关器件的特性及其对整个系统的影响。3.采用分布时域算法对SFCC激光器的一维行波速率方程进行数值化操作,并在此基础上进行求解(通过matlab仿真实现),分析其动态工作特性,如载流子浓度在时间和空间上的变化规律等。4.以时域动态仿真结果作为频域分析SFCC可调谐激光器输出光谱特性的初始值,并采用扩展矩阵法建立频域模型,分析其输出谱的特性,这样做是因为直接对SFCC激光器作频域上的分析相对比较困难。之后在此基础上将SFCC激光器中的可调谐滤波器部分改用取样光栅来实现,可得到更理想的输出光谱,且调谐特性更好。本文将采用两个不同取样光栅构成的组合型可调谐窄带滤波器。首先对均匀光栅的布拉格条件及耦合模理论进行了推导。然后简单介绍了取样光栅的原理,并且对振幅取样光栅的反射谱进行了分析和研究。接着利用两个不同的矩形振幅取样光栅构成组合型可调谐窄带滤波器,并分析了可行性。最后将其应用到SFCC激光器中,通过程序仿真对比两种滤波器的滤波和调谐特性。