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什么是DFB激光器?

更新时间:2024-05-29      浏览次数:104

DFB 激光器是一种将衍射光栅作为激光腔一部分的激光器。

DFB代表Distributed FeedBack,翻译过来就是“分布式反馈"。一种激光二极管,其特点是输出波长恒定。由于二极管层的边界处有衍射光栅,因此可以仅放大并输出特定波长的光。

通过放大单个波长,光谱宽度变窄,从而最大限度地提高光信号的光谱效率并最大限度地减少对其他信号的干扰。适用于高密度信息传输和多信号同时传输。此外,其较高的频率稳定性有利于提高信号质量和数据传输速度。

DFB激光器的应用

DFB 激光器有多种应用。下面是一个例子。

1. 远距离通讯

DFB激光器广泛应用于光纤通信领域。由于波长是单一的,因此可以最小化信息损失。它具有频率稳定性高、功耗低等优点,有利于长距离通信。

为了抑制长距离光通信中的损耗,光纤选择传输损耗小的波长。光纤的损耗根据光的波长变化很大,一般广泛使用1.3μ和1.5μ波段的波长。特别是1550nm波长是损耗最小的波长,因此它是长波长DFB激光器的典型波长。

2.内窥镜

内窥镜通常用于观察体内的组织和器官。DFB 激光器用作内窥镜的光源,可发出高质量的光。由于其结构紧凑、可靠性高,适合作为内窥镜的光源。

3、气体检查

DFB 激光器也用于气体分析。通过产生特定波长的光并测量目标气体的吸收光谱,可以无损地检测气体的类型和浓度。DFB 激光器具有窄光谱宽度,可实现高度灵敏和精确的测量。

DFB激光器原理

激光器内部有p型和n型熔覆层以及有源层。正极与p型包覆层连接,负极与n型包覆层连接。主要特点是在p型层和有源层之间构建了衍射光栅。

在操作期间,从电极沿正向施加电压。电子和空穴通过电压从每个包覆层进入有源层,当这些电荷重新组合时,就会发射光。光被有源层和反射器的边界放大。

DFB 激光器具有内置衍射光栅,这使得它们只能反射特定波长并仅放大单一波长的光。这一特性在光通信和医疗设备等多种应用中很有用,也是 DFB 激光器得到广泛应用的原因之一。

有关 DFB 激光器的其他信息

1. DFB激光器的温度特性

半导体激光器的波长根据温度略有变化。DFB 激光器的另一个特点是其波长相对于温度是稳定的。在波长复用光通信和相干光通信领域,波长的温度特性也是一个重要的点。

据说典型的DFB激光器相对于温度的波长梯度约为0.1nm/℃,并且振荡波长是通过衍射光栅的周期和温度梯度的波长调节来控制的。另外,为了避免受到环境温度的影响,通常使用温度热敏电阻和珀耳帖元件来进行温度控制。然而,为了降低成本和功耗,不需要外部温度控制的DFB激光器也在积极研究。

2. 与FP激光器的比较

另一种类型的半导体激光器是法布里-珀罗(FB)激光器。FB 激光器在谐振腔中工作,光在谐振腔的前表面和后表面上多次反射并被放大。其特点是波谱比较广。

因此,DFB激光器的光谱宽度存在很大差异。FP 激光器用于多种应用,包括光纤通信和传感器,但当需要单模输出时,DFB 激光器是一个不错的选择。


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