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随着人们对信息的爆炸式增长需求，要求信息的传输容量不断扩大，发展高速、大容量光通信网络成为当前国际上通信研究的主要方向。而波分复用(WDM)因其具有易实现、低成本的优点，是目前提高光纤通信容量的最有效方法。ITU-T标准中WDM系统设计的信道间距为0.8nm-1.6nm，这远远大于实际使用的信道带宽，例如一个带宽为5GHz的信道在1.55μm波段只占据了约0.04nm的波长范围，因而导致大部分的带宽被浪费。考虑到将来信息传输容量的急剧增长，因此不仅要拓宽可复用的波长范围，而且信道间距也需进一步降低。在这样的密集波分复用(DWDM)系统中，光发送机的工作波长必须稳定，线宽必须窄，以避免复用信道间信号相互窜扰。在目前的WDM系统中，分布反馈半导体激光器(DFB-LD)已被广泛地用作单频光源。然而DFB-LD的激射波长受温度(～0.1nm／℃)和偏置电流的影响较大，只有通过调节DFB-LD的温度和偏置电流，其激射波长才能被调谐在预置的波长处。这些年来，光纤光栅外腔半导体激光器(FGESL)作为DWDM系统可供选用的光源之一已受到人们的广泛关注并已开展了一些相关的研究。由于FGESL的激射波长主要由光纤光栅(FG)的布拉格波长确定，因此选择具有合适布拉格波长的FG就能使FGESL的激射波长处于预置波长处；同时，由于FG的布拉格波长受温度变化的影响相对较小(～0.01nm／℃)，因此FGESL与DFB-LD相比具有更高的温度稳定性。尽管FGESL具有这些优点，但是由于其本质上还是属于外腔激光器，因此仍具有外腔激光器通常存在的激射波长不稳定、跳模及输出功率不稳定等现象。在对FGESL的研究中，虽然人们也观察到了一些如温度变化造成的跳模，电流变化造成的波长移动以及FGESL的P-I曲线在阈值以上具有小波动上升等相关实验现象。但是由于在FGESL中，众多物理量之间具有复杂的关联关系，因此尚缺乏深入的物理洞察。 在已有的对FGESL的研究中，所采用的理论模型均忽略了光纤光栅(FG)的反射相位及光线在外腔中的往返相移对模式分布的影响，认为FGESL的模式分布跟没有FG中文摘要外腔时LD的模式一致，这种处理方式显然违背了物理事实。基于此，本文中利用阳实际的反射相位分布，计及半导体激光器(LD)、外腔及光纤光栅(FG)三者的共同作用，根据FGESL满足的闽值条件，从理论上研究了温度及外腔长度的变化对FGESL激射波长的影响;根据FGESL中纵模所满足的相位条件得到其纵模分布后，利用FGESL满足的多模速率方程，研究了LD的注入电流对FGESL输出特性的影响。数值模拟的结果表明:①由于温度变化造成半导体介质和光纤的折射率发生变化从而导致FGESL的纵模发生移动，因此FGESL的激射波长随着温度的升高将存在向长波长方向发生移动的趋势，对于短外腔，FGESL的纵模间距较大，半导体介质折射率随温度的变化程度大于光纤折射率随温度的变化程度，因而存在模式跳跃现象;对于长外腔，由子FGESL的纵模间隔很小，因而不存在明显的模式跳跃现象。②当温度保持一定时，对于短外腔，外腔长度的微小变化可以导致FGESL的激射波长产生显著的变化;而对于长外腔(尤其当外腔长度大于10cm)时，外腔长度的变化对FGESL的激射波长基本没有影响。③FGESL的激射波长随LD的注入电流的增大而发生波动;边模抑制比(SMSR)随注入电流的增大总体上呈现上升趋势，但其变化过程并不平滑而是有较大的波动;FGESL的P一I曲线有微小的扭曲。