[發明專利]一種階梯相位布拉格光柵及其分布反饋半導體激光器的制備方法

有效

• 申請號: 201510332551.2
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN105024279B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 肖如磊;施躍春;陳向飛
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H01S5/125
• 分類號: H01S5/125
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 陳建和

1.一種階梯相位布拉格光柵的結構，其特征在于其中階梯相位布拉格光柵即周期性相移光柵，所述光柵的折射率調制為：

Δn(z)=Δn1·exp[i(2πA·z+φ(z))]+c.c---(1)]]>

其中z指沿光柵軸向的位置，Δn₁為均勻光柵的折射率調制，c.c表示復共軛，其中每個臺階平坦處即對應均勻光柵，Λ為均勻光柵的周期，φ(z)為該光柵的折射率調制的相位部分：

當k·P<z<(k+1)·P時，φ(z)＝k·α，k∈N

其形式為隨z軸呈均勻階梯狀分布，該階梯的每個臺階的寬為P，對應周期性相移的周期，臺階的高為α對應周期性相移的相移大小，由于該相移大小對光柵性能影響呈現以2π為周期，即兩個相差2π相移的光柵具有完全相同的反射譜；故只需將α取為(-π，π]；N為自然數。

2.根據權利要求1所述的階梯相位布拉格光柵的結構，其特征在于所述階梯相位布拉格光柵具有類似取樣光柵的多級均勻子光柵，其反射譜性質也呈現多信道的性質，每個信道對應其中一級的子光柵，相位部分寫成

當k·P<z<(k+1)·P時(2)

是以P為周期的周期函數，其形狀類似鋸齒狀，其中在一個周期的區間[0，P)內

于是得到

由于為以P為周期的周期函數，因而可得也為以P為周期的周期函數，于是便進行傅立葉展開，可得

其中F_m為傅立葉變換后各級次的系數

最后可得該階梯相位的折射率調制可以表示為

Δn(z)=Δn1·ΣmFm·exp[i·(2πA+αP+2πmP)·z]+c.c---(7)]]>

因此該光柵等價于許多子光柵的疊加，其中第m級子光柵的等效光柵周期Λ_m滿足

2πΛm=2πΛ+αP+2πmP]]>

即

Λm=11Λ+(m+α2π)·1P---(8)]]>

m級子光柵對應的波長位置為其中n_eff為波導的有效折射率，第m級與m+1級信道的間距為

第m級光柵的相對均勻光柵的光柵強度為

|Fm|=|2sinα22πm+α|---(10).]]>