Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 15
1.1. Введение 15
1.2. История развития полупроводниковых лазеров 17
1.3. Принцип работы полупроводникового лазера и типы полупроводниковых лазеров 25
Лазеры на гетеропереходах 28
Лазеры на квантовых ямах 29
DFB и DBR-лазеры 31
VCSEL-лазеры 32
1.4. Характеристики FP полупроводниковых лазеров 34
Пороговый ток 34
Ширина линии излучения 35
Перестройка частоты 38
Одночастотный и многомодовый режимы работы 41
1.5. Применение стабильных по частоте источников когерентного излучения 45
1.6. Стабилизация частоты полупроводниковых лазеров 47
Стабилизация с помощью внешнего селективного элемента 48
Стабилизация по атомным и молекулярным переходам 53
Доплеровское уширение 54
Свободные от доплеровского уширения резонансы 55
1.7. Источники излучения для интерференционных измерений 59
1.8. Выводы по главе 61
ГЛАВА 2. Исследование характеристик лазерных диодов красного диапазона спектра с резонатором фабри-перо 63
2.1. Введение 63
2.2. Исследование спектральных характеристик одночастотного режима лазерных диодов 66
Исследование степени поляризации 66
Оптическая развязка
Одночастотный режим работы лазерных диодов 72
Зависимость частоты излучения от тока и температуры в одночастотном режиме 76
К вопросу установления одночастотной генерации 81
Измерение длины когерентности и ширины линии излучения 84
Измерение уходов среднего значения частоты 87
Зависимость мощности излучения от режима работы 90
Определение границ существования одночастотного режима 93
2.3. Исследование переходного режима лазерных диодов 95
2.4. Результаты 99
ГЛАВА 3. Стабилизация частоты лазерных диодов по линиям поглощения иода 102
3.1. Введение 102
3.2.Регистрация линий поглощения иода 105
3.3. Разработка блока системы автоподстройки частоты 109
Сигнал ошибки 109
Описание работы блока АПЧ 112
Определение крутизны модуляционной характеристики 114
3.4. Стабилизация частоты излучения лазерных диодов по линиям поглощения иода 116
3.7. Результаты 120
ГЛАВА 4. Исследование характеристик лазерных диодов, связанных с их применением в интерференционных измерениях 122
4.1. Введение 122
4.2. Использования лазерных диодов при решении задач интерферометрии 122
4.3. Измерение нестабильности оси диаграммы направленности лазерных диодов 129
4.4. Оценка влияния нестабильности положения оси диаграммы направленности на результаты интерференционных измерений 136
4.5. Влияние обратных отражений на лазерный диод, работающий в одночастотном режиме. Переключение частоты 140
4.6. Измерение амплитудных шумов 147
Теоретическая оценка шумов фотоприемника 148
Экспериментальная оценка амплитудных шумов 150
4.7. Обоснование возможности укорочения кюветы 153
4.8. Результаты 155
Заключение 158
Список литературы
