关于DFB激光器你需要知道的一切

过去几十年来,为了满足日益增长的通信需求,人们发明了多种类型的激光器。其中一种激光器被称为DFB 激光器。 它是一种窄线宽激光二极管或光纤激光器,其光栅通常沿着腔体分布,而不仅仅是在腔体的两端。

该二极管的结构构成了 一维干涉光栅,也称为布拉格散射。作为单频激光二极管,分布反馈激光器具有较窄的线宽和良好的边模抑制。

 

DFB激光器
 

与其他传统激光二极管不同,分布式反馈激光器不使用两个反射镜来形成光学腔。相反,在这种先进的窄线宽激光二极管中,衍射光栅被集成到有源区中,该光栅充当至少一个反射镜的波长选择元件。该光栅提供必要的光反馈,最终将光反射回腔体形成谐振腔。光栅的精度确保激光器在单一波长下工作,在需要窄线宽输出的应用中提供卓越的性能和稳定性。

DFB 激光器主要有两种类型:光纤激光器和半导体激光器。半导体激光器可以定义为一种紧凑型器件,通过电流通过半导体材料引起激光振荡,通常效率高、体积小。而光纤激光器则是一种通过专门设计的光纤电缆传输和放大光的器件,具有光束质量高、功率可扩展性强等优势,适用于各种工业和科学应用。

以下是DFB激光器的一些主要特性。

DFB激光器的主要特点:

  • DFB激光器用于产生单一频率的信号。
  • 它提供高达15Gbps的更高调制速度。
  • 分布式反馈激光器在活动区域上方提供分散光栅。
  • 它不太容易受到温度变化的影响。
  • 在DFB激光器中,折射率的周期性变化是利用衍射光栅获得的。
  • 除单模外,所有其他模式都被布拉格波长附近的振荡器抑制。

分布反馈激光器的应用:

DFB 激光器具有 平滑且可调谐的波长控制、低噪声和窄谱宽,使其成为光纤通信和传感应用的理想经济高效的窄线宽激光器。以下是此类激光器的一些主要应用。

A. 光通信:

分布式反馈激光器因其能够产生稳定的单模输出,在电信行业中得到广泛应用。此外,集成式DFB激光器在密集波分复用(DWDM)等先进光通信应用中备受青睐,因为这些应用需要可调谐激光信号在同一光纤上传输多个数据通道,从而显著提高带宽效率和数据传输容量。

B. 传感:

分布式反馈激光器是一种窄线宽激光器,也用于精密传感应用,这些应用需要极窄的线宽来实现高精度。在气体传感应用中,DFB 激光器的可调波长在检测吸收气体信号方面起着至关重要的作用。通过精细调节激光器的波长,它可以精确匹配特定气体的吸收线,从而实现包括环境监测和工业安全在内的各个行业的精确灵敏的气体检测。

C.医疗用途:

DFB激光器在医疗领域也广受欢迎。其体积小巧、价格低廉且操作简便,使其成为小型软组织手术的理想工具。从用于精密切割和治疗的牙科,到辅助生物样本分析的光谱学,再到有助于靶向和治疗癌细胞的光动力疗法,如今几乎所有医学分支都已采用DFB激光器。DFB激光器的多功能性和适应性使其成为各种治疗和诊断应用中的宝贵工具。

DFB激光二极管的其他一些应用包括条形码阅读器、CD播放器、图像扫描、激光吸收和光谱测定。此外,这些高功率、窄线宽的激光二极管在工业领域也拥有广泛的应用。它可用于缝焊、熔覆和热处理。

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