Jednomodowa dioda laserowa ze sprzężeniem światłowodowym

Rodzaj opakowania: Istnieją dwa powszechnie stosowane pakiety dla tego typu lamp lasera półprzewodnikowego: pakiet „motylkowy”, który integruje chłodnicę TEC z kontrolowaną temperaturą i termistor. Jednomodowe lampy półprzewodnikowe ze sprzężeniem światłowodowym mogą zwykle osiągać moc wyjściową od kilkuset mW do 1,5 W. Jednym z typów jest pakiet „koncentryczny”, który jest powszechnie stosowany w lampach laserowych, które nie wymagają kontroli temperatury TEC. Pakiety koncentryczne mają również TEC.

Typ tuby laserowej: Popularne na rynku lampy laserowe półprzewodnikowe typu 3. Rury lasera półprzewodnikowego VCSEL na ogół nie podlegają sprzężeniu światłowodowemu. Są to rodzaje półprzewodnikowych lamp laserowych powszechnie spotykane w dużych zastosowaniach związanych z czujnikiem dyfuzyjnym, takich jak myszy komputerowe lub rozpoznawanie twarzy 3D w smartfonach. DFB i FP to emitery krawędziowe, zwykle sprzężone światłowodem.

A. Lampa lasera półprzewodnikowego FP (Fabry-Perot).

Laser FP, najpopularniejszy i najpowszechniejszy laser półprzewodnikowy, jest półprzewodnikowym urządzeniem emitującym światło, które wykorzystuje wnękę FP jako wnękę rezonansową i emituje spójne światło w trybie wielopodłużnym. Technologia jest bardzo dojrzała i szeroko stosowana. Jednak charakterystyka widmowa FP nie jest dobra i występują problemy z wieloma modami bocznymi i dyspersją. Dlatego można go używać tylko do zastosowań o średnich i niskich prędkościach (prędkość poniżej 1-2G) i na krótkich dystansach (mniej niż 20 kilometrów).

Aby zmniejszyć szerokość pasma emisji i poprawić ogólną stabilność lampy lasera półprzewodnikowego, producenci półprzewodnikowych lamp laserowych często dodają światłowodowe siatki Bragga do światłowodu wyjściowego. Siatki Bragga dodają kilkuprocentowy współczynnik odbicia półprzewodnikowej lampy laserowej przy bardzo precyzyjnej długości fali. Zmniejszy to całkowitą szerokość pasma emisji lampy lasera półprzewodnikowego. Pasmo emisji bez siatki Bragga wynosi zazwyczaj 3-5 nm, natomiast z siatką Bragga jest znacznie węższe (<0,1 nm). Współczynnik dostrajania widma temperaturowego widma długości fali bez siatki Bragga wynosi zazwyczaj 0,35 nm/°C, podczas gdy w przypadku siatki Bragga wartość ta jest znacznie mniejsza.

B. Lampa laserowa z rozproszonym sprzężeniem zwrotnym DFB (Distributed Bragg Reflector), DBR (Distributed Bragg Reflector) rozproszony laser refleksyjny Bragga

Urządzenie z lampą lasera półprzewodnikowego DFB/DBR bezpośrednio integruje część siatki Bragga stabilizującą długość fali ze środkiem wzmacniającym wewnątrz lampy lasera półprzewodnikowego, tworząc strukturę selektywną modowo we wnęce rezonansowej, która może osiągnąć pełną pracę w jednym trybie. Daje to DFB węższą długość fali emisji, zwykle 1 MHz (tj. ~ 10-5 nm), zamiast ~ 0,1 nm w przypadku Fabry-Perota z siatkami Bragga. Dlatego charakterystyka widmowa jest bardzo dobra i pozwala uniknąć wpływu dyspersji w transmisji na duże odległości. Jest szeroko stosowany w zastosowaniach na duże odległości i przy dużych prędkościach. Współczynnik dostrajania temperatury widma długości fali wynosi zazwyczaj 0,06 nm/°C.