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进入信息时代以来,传统的以电子、电气为载体的通信技术越来越不能满足社会发展的需求。光纤通信技术的发现与发展引发了通信技术方面巨大的变革,作为光通信光源的半导体激光器也得到了长足的发展。随着通信系统向着更高传输速度、更大信息容量、更长距离传输的方向发展,对激光器的性能提出了越来越高的要求,其中包括调制带宽、非线性失真、传输性能以及线宽等种种因素。大量研究证明采用光注入锁定的方法可以极大程度上改善激光器的调制特性和线宽。本论文将对注入锁定半导体激光器进行介绍,对注入锁定方法对激光器调制特性,激光器线宽等性能的影响进行研究,具体内容如下:第一章介绍了半导体激光器的发展历程,并对注入锁定半导体激光器的发展现状和实现方式进行了简单的介绍。第二章中详细介绍了重构等效啁啾(REC)技术,以等效相移光栅为例介绍了 REC技术的实现原理以及利用REC技术制作复杂光栅结构的制作过程,REC技术是用于半导体激光器光栅结构设计与制作的一项关键技术,采用普通的全息曝光与传统的光刻技术相结合可以利用微米级的工艺来制作纳米级的复杂光栅结构,与传统的电子束刻写相比成本更低、精确度更高,在复杂光栅结构的设计与制作方面具有极大的优势。第三章中提出了一种单片集成注入锁定DFB半导体激光器,测试并研究了光注入锁定方法对半导体激光器调制特性的影响,与从激光器自由运转时相比,采用注入锁定方法将激光器的响应频率提高了约20 GHz,包括1-dB、二次谐波失真、三阶交调失真在内的激光器的非线性失真也被明显抑制。在50 km的光纤传输实验中,采用注入锁定方法使整个链路的误差矢量幅度(error vector magnitude,EVM)从5.25%降低至了 2.94%。采用注入锁定方法极大地提升了激光器的调制性能。第四章中设计并制作了一种基于BH结构的并联式混合集成注入锁定半导体激光器,对光注入锁定方法在激光器线宽压窄当面的效果做了初步的探索,在注入锁定状态下激光器的线宽得到了明显的压窄,由从激光器自由运转时的1034.2 kHz被压窄到了 100 kHz以下。第五章对本论文的研究工作进行了总结,并对下一步可以进行的工作进行了展望。