光栅,有滤波特性,也就是一部分波长反射,一部分波长透射。
那用光栅做激光器的反馈,加滤波,就可以选出特性的单纵模(见下图)。
DFB刻蚀的光栅,可以利用它的两种效果,第一种就是光栅可以用吸收光的材质来做,就是一部分吸收掉,一部分反射回来,做“分布反馈”,这就是增益耦合模式,所以阈值电流大,斜效率小,光功率低。
可增益耦合,单模率高。
折射率耦合的话,周期性折射率分布,它的透射谱与反射谱比较宽,单模率要看老天爷心情。
那其中一种改善模式就是,做相移光栅。
早期DFB光栅,是正弦波一样的。
相移,就是在某个地方,挪后一些再继续周期性变化。
这种相移光栅,可理解成两光栅谱中间拼合,在透射谱中有一个极窄的反射缝隙。换句话,就是可以更窄的滤波。
精准控制DFB的单模。
这种正弦波一样的光栅,大规模生产时,峰峰值的这个厚度一致性,会影响单模的选模特性。
后来,做成这种台阶型,就极大地减弱了光栅厚度对单模的影响。
再后来,上头加一层调节层,略高折射率,这样可以降低层厚对折射率以及光耦合偏差的影响。
再然后,1/4相移光栅继续优化。
可以更精准地从10/40,做成8/40,因为相移区域的光密度增大,烧孔效应,最终导致相移区域折射率增大,也就是按8/40设计,加电流工作时,它自己就跑到了10/40,
DFB激光器的光栅之路。