应对未来信息处理挑战，探讨拉曼效应在硅基激光器中的应用(13)

2019-01-17

在实验室条件下，使用波长为λp的泵浦激光射入谐振腔，如图三的P0，由受激拉曼散射得到波长为λs的斯托克斯光。泵浦光和斯托克斯光输出和输入谐振腔的功率之比称为耦合效率Kp2和Ks2。环形谐振腔每一圈光的传输中，它们的功率满足以下方程：

方程中，αp/s为对应于泵浦光和斯托克斯光线性的波导传输损失，gR为拉曼增益系数，硅的双光子吸收率β=0.5cm/GW。σ函数为对应波长的自由载流子吸收效率：

N为由双光子吸收造成的电荷载体密度：

式中的τeff为硅波导中的有效载流子寿命，Ep为泵浦光的光子能量，假定Ep≈Es，由定义对Aeff为下述重积分式：

考虑边界条件，推出在第i圈时泵浦光和斯托克斯光的功率方程：

以上的方程不断迭代，可得到最终的稳定结果PRaman

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