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dfb激光器

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dfb激光器

DFB的半导体激光器和DFB光纤激光器可是截然不同的。dfb激光器是所谓分布反馈,也有两种,dfb激光器一种是均匀的分布反馈,其布拉格光栅是均匀周期的。dfb激光器另一种是有phase shift的DFB。在均匀周期布拉格光栅的某一个周期上延长一段,打破原本均匀性。


dfb激光器的设计在半导体激光器上比较常见,本质就是在半导体增益区上刻蚀光栅结构。在光纤激光器上其实也可以做DFB的设计,这个周期性的光栅结构就是通过紫外曝光的方式写在增益光纤纤芯。不过这就需要增益光纤的单位增益很高,

 


dfb激光器的本质不是“在增益区刻蚀光栅”,在增益区刻蚀光栅知识引入分布反馈的一种方式,即增益耦合型光栅,光栅还可以刻在增益区的毗邻层,如损耗耦合型光栅,折射率耦合型光栅,dfb激光器的作用都是将光栅的周期性耦合到有源层。

 

 

DFB激光器显著的特点是其线宽可以做到很窄。简单来说就是可以做成非常近似于单色波的激光。通常我们说某激光器的波长是多少。譬如1064nm,其实际输出光波包是含有1064nm附近几个甚至十几个nm的总体光波包。理想的只有1064nm的尖峰是做不出来的。而DFB激光器通过内部限制线宽的装置,可以做到零点几纳米甚至更小。单色性好在光谱测量等方面很有优势。


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  DFB激光的光线则相对较窄(<0.04nm),波长对温度的漂移也较小(0.1nm/℃),因此就比较适合高性能的通信应用。但DFB激光也有缺陷。首先,它工作在1500nm波段时很容易产生啁啾,因此通常需要外加调制器(在1300nm波段此局限并不重要);其次,它没有FP或VCSEL激光那样容易产生,而且所需的阈值电流也比VCSEL激光大。dfb激光器

另外,DFB激光器的一个优点在于,其可以实现较宽的波长调谐范围,在中心波长附近可以调节100nm左右的波长输出。这也是DFB激光器目前主要的发展方向。



VCSEL激光的优点是线宽较窄(0.35nm)且波长对温度漂移较小(0.06nm/℃)。另外,VCSEL激光的阈值电流也较小 (1mA),在相同的输出功率下,它比dfb激光器和FP激光的效率更高,而且不象DFB激光那样容易产生啁啾。因而,即使速度为10Gbps的数据也可以直接采用VCSEL激光调制。最后,比起其它激光dfb激光器,制造和调整准直VCSEL都比较容易,这样就能够生产低成本基于VCSEL的收发器。这些特性看起来足以使VCSEL成为高性能通信应用的理想解决方案。其中850nm的VCSEL已经获得大规模的应用,但是由于长波长(1310nm、1550nm)的VCSEL具有输出功率不足以及制造工艺复杂等缺点,一直未能获得大规模应用。


2017年11月29日 15:29
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