随着光通信技术的发展,具有分布反馈(Distributed Feedback,DFB)结构的激光器成为高速率大容量光通信系统中必不可少的器件。两段式DFB半导体激光器作为一种波长可调谐激光器,具有窄线宽、高边模抑制比、高可靠性等的优点,因而成为人们的研究热点。同时,它还具有双稳、波长转换等功能,在未来的光电子技术领域中有着广阔的应用前景。 本文基于两段式DFB半导体激光器中的载流子分布事实,假设在每一段内的载流子浓度都是均匀分布的。利用课题组的前期工作,将单段式DFB激光器的耦合波理论推广适用于两段式DFB激光器。在已得DFB激光器阈值激射条件下两段载流子浓度和激射波长所满足的隐含表达式的基础上,推导出了一种新的有关两段式DFB半导体激光器的模式区分方法,首次在理论上得到了两段式DFB激光器的模式区分表达式。 在分析两段式DFB半导体激光器的稳态特性时,对于激光器内的光场分布,应用严格的耦合波理论来研究两段式DFB半导体激光器中光子在腔内的传输,以取代现有速率方程模型中使用的光子方程。利用边界条件和两段之间的连续条件,通过采用平均光子密度的方法,得到了DFB激光器中各段的光子密度表达式以及它们之间的对应关系。然后根据新的两段式DFB激光器的模式区分方法,分析了两段式DFB半导体激光器的双稳区工作特性。数值计算结果很好地解释了实验中激光器双稳区的波长跳变特性,同时,也预测到了在特定条件下,激光器达到阈值激射以后继续增大工作电流,才可能出现上跳的实验事实。