购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

FP,DFB,DBR的区别

直接调制的单模激光器中,FP,DFB,DBR这几种激光器是比较常见的,它们的区别主要是对纵模的处理不同。

激光器的横向结构设计,在外行的眼里,这种结构决定光斑的形状,是一环环的,还是一瓣瓣儿的,还是说只有一个光斑。

咱们常说的单模激光器、单模光纤……这个单模特指单横模,FP,DFB,DBR这3种激光器都是单模激光器,相对应的VCSEL激光器属于多模。

咱们说单横模时,通常省略掉“横”,这样,就不能把单纵模和多纵模的“纵”省掉。

FP,DFB,DBR的区别在于纵模,而谐振腔的设计,决定纵模的特性。

FP,Fabry-Perot,是一个人名,用自己名字命名的是这个谐振腔,叫FP谐振腔。

谐振腔的作用是把有源层产生的那一点光子,反射回来,反复震荡相干。FP的反射是“集总”式的反射,都是在腔面反射。

与“集总”对应的是“分布”,Bragg(布拉格)也是一个人的名字,用他名字命名的光栅,就有分布反射的特点。

DFB(distribute feedback)和DBR(distributed Bragg reflector)都用了布拉格光栅,他俩的名字中的D都是“分布”的意思。

DFB叫分布反馈,DBR叫分布布拉格反射,反馈和反射的区别在于反馈是参与系统作用,是系统中的一个部分,换句话说,在激光器中,它处于“发光”系统的一部分。

DFB的光栅,是在有源区,在参与了整个发光动作的同时,还起到了光栅反射的作用,而布拉格光栅是有选择的反射,所以在纵模特性上,可以单选出很多个纵模中的一个。

DBR激光器的布拉格光栅,是和有源区分开放置的,可以放在前边:

也可以放在后面:

或者,前后都放。

布拉格光栅,由于折射率高-低-高-低的周期性分布,高和低的一个界面,就可以产生反射(甚至全反),它对光的反射是一层层分布进行的。不同层,光走的路程不一样,也就导致去和回的光有干涉,干涉对波长有选择,基于反射波长的不同,实现纵模的选模。

光栅和有源层分开的好处是,光栅只管反射的事儿,处理好折射率就行,有源区就只要管好量子阱就行,DBR的单纵模的概率会比DFB要高得多(见下图)。

另外,DBR还有一个好处,就是可调谐波长。

DFB,直接调制,有幅度作用,也有频率的作用(啁啾),后者是我们很讨厌的(见下图)。

可是,把这个讨厌的东西,放在DBR里就也许是好处,加大对光栅折射率的改变程度,这就是波长调谐。

甚至,可以单独留一块地方,用电流大小来改变折射率,间接改变激光器波长,这叫“可调谐DBR”激光器。

当然,DBR激光器,还能够通过设计两边的光栅,来控制啁啾的具体指标。

小结: VuGdVV2j32hmRh2D24XaVjAl5nGCte7yfCnFWzPpaGUCmJheiQMwu0ESY7Xy5A8i

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×