什么是DFB激光器？

更新時間：2024-05-29

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DFB 激光器是一種將衍射光柵作為激光腔一部分的激光器。

DFB代表Distributed FeedBack，翻譯過來就是“分布式反饋"。一種激光二極管，其特點是輸出波長恒定。由于二極管層的邊界處有衍射光柵，因此可以僅放大并輸出特定波長的光。

通過放大單個波長，光譜寬度變窄，從而最大限度地提高光信號的光譜效率并最大限度地減少對其他信號的干擾。適用于高密度信息傳輸和多信號同時傳輸。此外，其較高的頻率穩(wěn)定性有利于提高信號質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速度。

DFB激光器的應(yīng)用

DFB 激光器有多種應(yīng)用。下面是一個例子。

1. 遠距離通訊

DFB激光器廣泛應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域。由于波長是單一的，因此可以最小化信息損失。它具有頻率穩(wěn)定性高、功耗低等優(yōu)點，有利于長距離通信。

為了抑制長距離光通信中的損耗，光纖選擇傳輸損耗小的波長。光纖的損耗根據(jù)光的波長變化很大，一般廣泛使用1.3μ和1.5μ波段的波長。特別是1550nm波長是損耗最小的波長，因此它是長波長DFB激光器的典型波長。

2.內(nèi)窺鏡

內(nèi)窺鏡通常用于觀察體內(nèi)的組織和器官。DFB 激光器用作內(nèi)窺鏡的光源，可發(fā)出高質(zhì)量的光。由于其結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，適合作為內(nèi)窺鏡的光源。

3、氣體檢查

DFB 激光器也用于氣體分析。通過產(chǎn)生特定波長的光并測量目標氣體的吸收光譜，可以無損地檢測氣體的類型和濃度。DFB 激光器具有窄光譜寬度，可實現(xiàn)高度靈敏和精確的測量。

DFB激光器原理

激光器內(nèi)部有p型和n型熔覆層以及有源層。正極與p型包覆層連接，負極與n型包覆層連接。主要特點是在p型層和有源層之間構(gòu)建了衍射光柵。

在操作期間，從電極沿正向施加電壓。電子和空穴通過電壓從每個包覆層進入有源層，當這些電荷重新組合時，就會發(fā)射光。光被有源層和反射器的邊界放大。

DFB 激光器具有內(nèi)置衍射光柵，這使得它們只能反射特定波長并僅放大單一波長的光。這一特性在光通信和醫(yī)療設(shè)備等多種應(yīng)用中很有用，也是 DFB 激光器得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

有關(guān) DFB 激光器的其他信息

1. DFB激光器的溫度特性

半導(dǎo)體激光器的波長根據(jù)溫度略有變化。DFB 激光器的另一個特點是其波長相對于溫度是穩(wěn)定的。在波長復(fù)用光通信和相干光通信領(lǐng)域，波長的溫度特性也是一個重要的點。

據(jù)說典型的DFB激光器相對于溫度的波長梯度約為0.1nm/℃，并且振蕩波長是通過衍射光柵的周期和溫度梯度的波長調(diào)節(jié)來控制的。另外，為了避免受到環(huán)境溫度的影響，通常使用溫度熱敏電阻和珀耳帖元件來進行溫度控制。然而，為了降低成本和功耗，不需要外部溫度控制的DFB激光器也在積極研究。

2. 與FP激光器的比較

另一種類型的半導(dǎo)體激光器是法布里-珀羅（FB）激光器。FB 激光器在諧振腔中工作，光在諧振腔的前表面和后表面上多次反射并被放大。其特點是波譜比較廣。

因此，DFB激光器的光譜寬度存在很大差異。FP 激光器用于多種應(yīng)用，包括光纖通信和傳感器，但當需要單模輸出時，DFB 激光器是一個不錯的選擇。

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