Diode laser ghép sợi quang đơn mode

Loại gói: Có hai gói thường được sử dụng cho loại ống laser bán dẫn này là gói "bướm", tích hợp bộ làm mát kiểm soát nhiệt độ TEC và nhiệt điện trở. Các ống laser bán dẫn ghép sợi quang đơn mode thường có thể đạt công suất đầu ra từ vài trăm mW đến 1,5 W. Một loại là gói "đồng trục", thường được sử dụng trong các ống laser không yêu cầu kiểm soát nhiệt độ TEC. Các gói đồng trục cũng có TEC.

Loại ống laser: Ống laser bán dẫn loại 3 phổ biến trên thị trường. Các ống laser bán dẫn VCSEL thường không trải qua quá trình ghép sợi. Chúng là loại ống laser bán dẫn thường thấy trong các ứng dụng cảm biến khuếch tán lớn, chẳng hạn như thiết bị chuột máy tính hoặc nhận dạng khuôn mặt cảm biến 3D trên điện thoại thông minh. DFB và FP là các bộ phát cạnh, thường được ghép nối bằng sợi quang.

Một. Ống laser bán dẫn FP (Fabry-Perot) Fabry-Perot

Laser FP, loại laser bán dẫn phổ biến và phổ biến nhất, là một thiết bị phát sáng bán dẫn sử dụng khoang FP làm khoang cộng hưởng và phát ra ánh sáng kết hợp chế độ đa chiều. Công nghệ này rất trưởng thành và được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, đặc tính quang phổ của FP không tốt và có vấn đề với nhiều chế độ bên và độ phân tán. Do đó, nó chỉ có thể được sử dụng cho các ứng dụng tốc độ trung bình thấp (tốc độ dưới 1-2G) và khoảng cách ngắn (dưới 20 km).

Để giảm băng thông phát xạ và cải thiện độ ổn định tổng thể của ống laser bán dẫn, các nhà sản xuất ống laser bán dẫn thường bổ sung các cách tử Bragg sợi trong sợi đầu ra. Cách tử Bragg tăng thêm vài phần trăm độ phản xạ cho ống laser bán dẫn ở bước sóng rất chính xác. Điều này sẽ làm giảm băng thông phát xạ tổng thể của ống laser bán dẫn. Băng thông phát xạ không có cách tử Bragg thường là 3-5nm, trong khi với cách tử Bragg thì băng thông này hẹp hơn nhiều (<0,1nm). Hệ số điều chỉnh nhiệt độ phổ bước sóng khi không có cách tử Bragg thường là 0,35 nm/°C, trong khi với cách tử Bragg thì giá trị này nhỏ hơn nhiều.

b. Ống laser phản hồi phân tán DFB (Phản hồi phân tán), tia laser phản xạ Bragg phân tán DBR (Phản xạ Bragg phân tán)

Thiết bị ống laser bán dẫn DFB/DBR tích hợp trực tiếp phần ổn định bước sóng của cách tử Bragg vào môi trường khuếch đại bên trong ống laser bán dẫn, tạo thành cấu trúc chọn lọc chế độ trong khoang cộng hưởng, có thể đạt được hoạt động đơn chế độ hoàn chỉnh. Điều này mang lại cho DFB bước sóng phát xạ hẹp hơn, thường là 1 MHz (tức là ~10-5nm), thay vì ~ 0,1nm đối với Fabry-Perot với cách tử Bragg. Do đó, đặc tính phổ rất tốt và có thể tránh được ảnh hưởng của sự tán sắc khi truyền ở khoảng cách xa. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đường dài và tốc độ cao. Hệ số điều chỉnh nhiệt độ phổ bước sóng thường là 0,06 nm/°C.