揭示光子晶体法诺激光器中的噪声动态:一项全面的数值研究

科学领域:

• 光子学是指光子学的使用方法.
• 激光物理 激光物理
• 半导体设备 半导体设备

背景情况:

• 光子晶体 Fano 激光器为光学应用提供独特的特性.
• 了解噪声特征对于优化激光性能至关重要.

研究的目的:

• 综合分析光子晶 Fano 激光器中的相对强度噪声 (RIN) 和频率噪声 (FN).
• 调查偏移电流和纳米空洞质量因子对激光噪声和输出功率的影响.

主要方法:

• 采用小信号和噪声分析的统计方法.
• 研究了偏差电流,纳米腔质量因子 (QNC),输出功率和激光线宽之间的关系.
• 进行了法诺激光线宽与法布里-佩罗激光器的比较分析.

主要成果:

• 法诺激光器的交叉端口显示的噪声明显低于通过端口.
• 增加偏移电流和QNC有效地减少了RIN.
• 较高的QNC值会导致输出功率增加和激光线宽缩小,因为光子停留时间更长.
• 与法布里-佩罗激光相比,法诺激光显示线宽较窄.

结论:

• 光子晶体法诺激光器具有优越的低噪声性能,特别是在跨端口配置中.
• 偏差电流和QNC是优化法诺激光器性能的关键设计参数.
• 范诺激光器对于要求高性能,低噪音光源的应用具有显著的潜力.