文 献 综 述
1960年，美国加利福尼亚州休斯实验室的Maiman研发出了第一台激光器[1]，同年前苏联科学家Basov发明了半导体激光器,一年以后Snitzer等人研制出第一台光纤激光器[2]，直到1974年，Stone等人提出了利用半导体激光器泵浦的光纤激光器[3]。激光器的发明直接来源于1958年Townes和Schawlow[4]的理论工作，而早在1917年爱因斯坦就提出了“受激辐射”的理论[5]。从上世纪九十年代初， 欧美等几大公司相继生产出可供商用的半导体激光二极管，使激光的实际应用价值发生了革命性的进步。目前，半导体激光器的发展已经逐渐趋于成熟，在光通信，高精密干涉测量等领域有了广泛的应用。它相比于普通的气体激光器，如氦氖激光器相比，具有体积小、重量轻、可靠性高、转换效率高、功耗低、驱动电源简单、能直接调制等一系列的优点。
其中，半导体激光器的调谐结构主要分成以下几类：多电极结构可调激光器；垂直腔表面发射半导体激光器；外腔结构可调谐激光器三大类。
多电极结构可调谐激光器是一种典型电调谐的可调激光器。它的基本结构可分为可调谐分布反馈(DFB)激光器和分布布拉格反射器(DBR)激光器两大类。通过调节电极上的注入电流面实现波长调谐，利用注入电流变化引起载流子浓度变化，从而导致有源区的折射率改变，引起Bragg波长变化，实现波长可调。其工作过程是先向有源区注入电流，产生受激辐射，然后向DBR区注入电流，改变布拉格波长，再将电流注入相位调整区[6]，改变纵模波长，实现布拉格半导体激光器的波长调谐。
注入电流调谐优势在于有很快的调谐反应速度，劣势在于波长被调谐的同时，光强也会同样被调谐，并且对光强的影响大于对波长的影响。
与电流调谐相对应的是温度调谐。与电流调谐不同的是，温度调谐会有很高的精度，能精准的控制输出的波长，并且保持恒定的输出功率，不会造成光强增强的问题。但是，温度调谐的调制速度慢，且没有准确的对应公式，目前依然依赖于经验公式。
1989年，美国ATamp;T贝尔实验室和贝尔通信研究所研制成功了第一个低阈值的垂直腔表面发射半导体激光器，在一块板上集成了100万只小激光器，激发电流仅需要1mA。其原理是通过电极上的电场作用，使柔性层上下的移动，以改变VCSEL腔长，从而调谐谐振频率。到20世纪末，VCSEL的发展异常迅速，它的谐振腔短，具有极宽的纵模间隔，可以通过改变谐振腔长实现对波长的连续调谐且不会产生跳模的现象。
对于外腔结构[7]可调谐的半导体激光器，腔镜如果直接镀在晶体两端面的内腔上，在调谐时易出现跳模现象，导致无法实现连续调谐。外腔结构可以很大程度减小半导体激光器的线宽，得到很好的单模输出激光器，同时具有大的调谐范围。从20世纪80年代开始，对外腔结构的研究形成了光电子领域内的一个热点课题，目前的研究己经比较成熟。主要分为光栅外腔和光纤光栅外腔两种激光器。
光栅外腔结构中的Littrow型结构，它利用旋转光栅，将准直过的二极管发出的光，入射到反射光栅上，调节反射光栅，使一级反射光通过准直透镜反馈到二极管激光器中振荡，产生稳定的单模激光光束。通过压电陶瓷片来调节光栅的角度，使不同波长的光进入外腔中振荡，从而实现波长调谐。
1982年，Sullivan等人首先提出用光纤光栅作为反馈来提高FP腔结构半导体激光器的工作性能。利用一端镀增透膜的普通二极管管芯和光纤光栅耦合形成的布拉格光纤光栅外腔半导体激光器，利用布拉格波长随应力和温度改变的特性[8-9]，可以制作出受激辐射波长可精密调谐的外腔半导体激光器。
