中文摘要：

本项目以新颖光切换网络与系统为应用方向，以宽范围可调谐半导体激光器为研究对象，将器件波长切换瞬态的机理研究与器件研制紧密结合、共同实施。基于传递矩阵方法，建立了四节取样光栅分布式布拉格反射器（Sampled Grating Distributed Bragg Reflector, 缩写为SGDBR）激光器的理论模型，对器件的静态和动态特性进行了模拟分析；模拟分析结果表明，瞬态模激射在波长切换过程中扮演重要角色，可采用动态边模抑制比对波长切换动态特性进行综合分析和评价。在模拟研究的基础上，优化了激光器的设计参数与工艺流程，成功研制出了调谐范围大于35nm的四节单片集成SGDBR激光器。通过实验手段对研制的器件进行了特性测试和分析，实验印证了波长切换过程中的瞬态模激射现象；通过优化控制方式，器件可实现纳秒级的快速波长切换。 具有快速波长切换能力的可调谐半导体激光器在下一代波分复用光网络中光包交换、光突发交换、动态波长路由等方面有重要的应用价值。研究结果为开发高性能可调谐半导体激光器和推动其在新颖光网络和集成结构中的应用，奠定了先进的理论研究、实际制作和测试分析的基础。