光纤光栅外腔半导体激光器和闪耀光栅外腔半导体激光器是最重要,也是最常用的两种可调谐外腔半导体激光器.论文即对这两种激光器重点进行了研究. 论文首先介绍了可调谐激光器的应用范围和目前发展状况,接着分别对光纤光栅和闪耀光栅进行讨论.详细说明了光纤光栅的三种调谐原理,可调谐光纤光栅外腔半导体激光器的工作原理,对线宽、阈值增益、光纤光栅拉伸波长变换、光栅的透过光功率等性能进行了仿真计算,并研究了外腔长、光纤光栅的反射率对外腔激光器性能的影响.接着对闪耀光栅分别就Littrow型和Littman型进行了研究.讨论了其结构的不同之处,分别对Littrow的一级衍射光波长、单模最大调谐范围、增益系数、损耗系数和Littman的一级衍射光波长、一级衍射光线宽和输出功率等参数进行仿真计算. 针对外腔激光器的各种特性,应用MATLAB仿真工具,制作了外腔半导体激光器参数仿真软件,通过该软件可对外腔半导体激光器的部分参数进行仿真计算,并绘出其仿真图.该软件界面友好,使用方便,为外腔半导体激光器研究提供了方便的工具. 实验中可调谐弱反馈光纤光栅超长外腔半导体激光器系统采用了70cm的超长外腔.本征激光器4nm的线宽经外腔压缩后,输出线宽为0.05nm,压窄比为80.实验数据证实,超长外腔同样能实现线宽压窄.应用外腔半导体激光器参数仿真软件,使用实验数据,输入4nm线宽,经过仿真计算,得出外腔线宽为0.000702nm,压窄比达5700. 实验中器件性能的影响,如3:7耦合器的色散,光纤使用珐琅盘耦合时在接口处引入高频分量,光纤光栅的反射峰具有一定的带宽等等,都会导致线宽展宽. 这些都导致了实验数据与仿真结果的差距.由仿真结果可知,我们可以实现更大的线宽压窄比率.仿真结果是我们努力的目标.通过提高器件的性能,消除一些外部影响,如将光纤熔接代替珐琅盘连接等,就能减少色散和损耗,优化整个系统的性能,使实验数据更接近仿真结果.