ИСТИНА

Стабилизация лазерных диодов с помощью оптических микрорезонаторов носит важный прикладной характер для задач спектроскопии, телекоммуникации, фотоники. Размер полностью собранного устройства может быть сделан достаточно малым, вплоть до нескольких нескольких кубических сантиметров, причем стабильность полученной системы может быть достаточно высокой [2]. Работы в данном направлении ведутся, в основном, в экспериментальной области. Одним из пионеров в данной области является компания OEWaves: ими разрабатываются и продаются стабилизированные резонатором с МШГ лазерные диоды на чипе с хорошими характеристиками. На сегодняшний день не существует простой и четко разработанной аналитический теории затягивания лазера резонатором МШГ, предсказывающей одновременно такие основные параметры затягивания как ширину полосы затягивания и стабильность затянутого лазера. Одна из наиболее актуальных работ, в которой теоретически была проанализирована система уравнений лазера и резонатора МШГ, была сделана в 2003 году Величанским В. Л. [1]. В данной работе рассматривалась система из 4х уравнений: уравнение медленно меняющейся амплитуды (ММА) для моды лазера, 2 уравнения ММА для прямой и обратной мод резонатора, связанных друг с другом за счет рассеяния излучения из моды, распространяющейся в прямом направлении, в моду с противоположным направлением распространения. В работе были аналитически получены результаты для стабильности частоты затянутого лазера, но аналитически ширина полосы затягивания не рассматривалась. Основным отличием настоящей работы является попытка описать систему более просто, используя меньшее количество параметров лазера, но при этом сохранив основные особенности системы. За счет использования аналитического выражения для амплитуды волны, отраженной от резонатора с МШГ [3], зависящего только от параметров падающего на резонатор излучения, параметров резонатора и коэффициента связи прямой и обратной мод резонатора, и более простого описания процессов генерации в лазере можно получить аналитическое выражение для ширины полосы затягивания, которое в дальнейшем необходимо как для фундаментальных исследований, так и для прикладных проблем. В частности, ширина полосы затягивания важна при выборе параметров схемы для оптических гребенок. Литература 1. В. Л. Величанский А. Н. Оравевский, А. В. Яровицкций, Стабилизация честоты излучений полупроводникового лазера модой шепчущей галереи // Квантовая электроника, 2001, No. 31 (10), С. 897 2. W. Liang J. Byrd D. Eliyahu A. A. Savchenkov-A. B. Matsko D. Seidel V. S. Ilchenko, E. Dale and L. Maleki. Compact tunable khz-linewidth semiconductor laser stabilized witha whispering-gallery mode microresonator // Proc. of SPIE 2001, No. 7913 3. Vladimir S. Ilchenko Michael L. Gorodetsky, Andrew D. Pryamikov. Rayleigh scattering in high-q microspheres // J. Opt. Soc. Am. B 2000, No. 17 (6), С. 1051