Fibre Bragg Gratings (FBG) są szeroko stosowane w różnych zastosowaniach wymagających dużej dokładności długości fali i stabilności półprzewodnikowych diod laserowych. FBG oferują liczne zalety, w tym wysoką stabilność termiczną, łatwość integracji i dużą wszechstronność, które zostały omówione w tym artykule.
Lasery o wąskiej szerokości linii i stabilnej długości fali odgrywają kluczową rolę w wielu dziedzinach, takich jak wykrywanie, leczenie, analiza widmowa, obrazowanie i telekomunikacja. Chociaż lasery z rozproszonym reflektorem Bragga (DBR) i lasery z rozproszonym sprzężeniem zwrotnym (DFB) zapewniają doskonałą wydajność, ich koszty produkcji są wyższe niż w przypadku diod laserowych Fabry-Perot (FP), ponieważ wymagają indywidualnych testów przed pakowaniem.
Ponadto, w porównaniu z siatkami falowodowymi stosowanymi w laserach DFB i DBR, FBG zapewniają doskonałą stabilność i dokładność długości fali. Objętościowe kratki Bragga (VBG) mogą służyć jako alternatywa dla FBG w niektórych zastosowaniach, jednak FBG mają zalety w zakresie stabilności termicznej, prostoty integracji i wszechstronności.
Lasery półprzewodnikowe o dużej mocy wyjściowej i stabilnej długości fali odgrywają kluczową rolę w nowoczesnych laserach światłowodowych, wzmacniaczach światłowodowych i wzmacniaczach światłowodowych Ramana. Ponieważ media wzmacniające laser są bardzo wrażliwe na wahania długości fali pompy, półprzewodnikowe lasery pompowe o stabilizowanej długości fali FBG stały się głównym rozwiązaniem na rynku.
Rysunek 1 ilustruje strukturę typowego modułu laserowego pompy FBG ze zsynchronizowaną długością fali. W takich zastosowaniach FBG jest wpisany na włóknie pigtailowym lasera pompującego, zwykle umieszczonym w odległości od 50 cm do 2 m od chipa laserowego.
System wykorzystuje kolimacyjne komponenty optyczne lub pigtaile z soczewkowanych włókien, aby skutecznie sprzęgać światło emitowane z chipa lasera półprzewodnikowego z pigtailem jednomodowym.
Siatka Bragga Fibre ustanawia mechanizm zewnętrznego sprzężenia zwrotnego, skutecznie stabilizując długość fali lasera w pobliżu środkowej długości fali FBG i zawężając wyjściową szerokość widma lasera. W ten sposób moduł lasera pompy osiąga zarówno wysoką wydajność pompy, jak i doskonałą stabilność.
Rysunek 1. Moduł pompy FBG
Konstruowanie lasera z zewnętrzną wnęką przy użyciu siatki Bragga (FBG) jest opłacalnym rozwiązaniem zwiększającym wydajność tanich laserów. Jak pokazano na rysunku 1, FBG jest wpisany w pigtail światłowodowy, zwykle blisko emitującego chipa, tworząc laser z zewnętrzną wnęką.
W porównaniu z konwencjonalnymi diodami laserowymi Fabry-Perot, lasery z wnęką zewnętrzną na bazie FBG charakteryzują się nie tylko węższą szerokością linii, ale także wykazują silniejsze tłumienie dryftu długości fali wywołanego zmianami temperatury lub prądu sterującego — dwóch typowych czynników powodujących zmiany wydajności diod laserowych.
Aby zapewnić skuteczne i niezawodne blokowanie długości fali lub stabilizację diod laserowych, producenci laserów muszą wybierać FBG, które spełniają podstawowe specyfikacje wydajności.
Producenci diod laserowych powinni również wybierać niezawodnych i dojrzałych technicznie dostawców FBG, którzy mogą zaoferować szeroki wybór długości fal i konfiguracji, w tym typ włókna, włókno utrzymujące polaryzację (PM) lub nie utrzymujące polaryzacji, wymiary i inne.
Dzięki wysokiej stabilności termicznej, doskonałej kompatybilności integracyjnej, wszechstronności w wielu scenariuszach i możliwościom precyzyjnej kontroli długości fali, siatka Bragga Fibre (FBG) stała się podstawowym elementem zapewniającym precyzyjne blokowanie i stabilizację długości fali w różnych zastosowaniach lasera półprzewodnikowego. Niezależnie od tego, czy chodzi o blokowanie długości fali w laserach pompowych dużej mocy, czy o poprawę wydajności tanich modułów laserowych, FBG osiąga precyzyjne blokowanie długości fali i zawężanie szerokości linii poprzez optymalizację mechanizmu zewnętrznego sprzężenia zwrotnego, skutecznie przeciwstawiając się zakłóceniom zewnętrznym, takim jak zmiany temperatury i prądu sterującego.
Prawa autorskie @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Chiny Moduły światłowodowe, producenci laserów ze sprzężeniem światłowodowym, dostawcy komponentów laserowych Wszelkie prawa zastrzeżone.
