11.2.2. Спектральные характеристики

Основное воздействие на спектральные характеристики оказывает число возбужденных продольных мод. При узкой полоске в лазерах с волноводным усилением обычно возбуждается много мод и наблюдается довольно широкая линия генерации. Это показано на рис. 11.5, а. В лазерах с волноводным каналом сразу за порогом генерируется несколько лазерных мод, но по мере увеличения тока одна или две моды становятся доминирующими над остальными, как показано на рис. 11.5, б. Уменьшение длины резонатора приводит к возрастанию межмодового расстояния, так что только немногие моды могут попасть в пределы линии усиления. По этой причине предпочтительнее короткие резонаторы (не более 100 мкм). Они дают возможность работать с одной продольной модой при более высокой выходной мощности.

Рис. 11.5. Типичный спектр GaAs/GaAlAs лазера: а — лазер с волноводным усилением; б - лазер с волноводным каналом [К. Peterman and G. Arnold, Noise and distortion characteristics of semiconductor lasers in optical fiber communication systems.- IEEE Jul. of. Quant. Ets. QE-18, 543- 55, ©. 1982, IEEE.]

Ширина спектральной линии отдельной моды не превышает Однако в большинстве случаев результат таких измерений определяется разрешающей способностью измерительного прибора. Более тщательные измерения, основанные на измерении длины когерентности, дают результат на порядок меньше (т. е. 0,01 нм, или несколько гигагерц) для лазеров с волноводным усилением и порядка для лазеров с волноводным каналом. Имеются теоретические обоснования таких значений. Наличие боковых поперечных мод увеличивает ширину линии каждой отдельной продольной моды.