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可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器

時(shí)間:2012-03-01來源:未知 作者:編輯 點(diǎn)擊:
內(nèi)容提要: 隨著光纖光學(xué)的發(fā)展,對(duì)各種類型光源的需求變得日益迫切。所需要的光源不僅是能工作在光纖低損耗區(qū)域的所有波長(zhǎng)上,而且需要在特殊的波長(zhǎng)段可進(jìn)行精確調(diào)諧的光源
  

  隨著光纖光學(xué)的發(fā)展,對(duì)各種類型光源的需求變得日益迫切。所需要的光源不僅是能工作在光纖低損耗區(qū)域的所有波長(zhǎng)上,而且需要在特殊的波長(zhǎng)段可進(jìn)行精確調(diào)諧的光源。后一種要求是隨著波分復(fù)用(WDM,waveguide—division multiplexing)系統(tǒng)的普及而產(chǎn)生的。這種系統(tǒng)需要發(fā)射波長(zhǎng)間隔為零點(diǎn)幾個(gè)nm的激光器。

  通過改變溫度或驅(qū)動(dòng)電流可以實(shí)現(xiàn)DFB半導(dǎo)體激光器的調(diào)諧。由于材料的折射率隨溫度的改變而變化,所以輸出波長(zhǎng)每攝氏度漂移零點(diǎn)幾個(gè)am。驅(qū)動(dòng)電流改變可以產(chǎn)生同樣的效應(yīng),電流越大,器件發(fā)熱越厲害。電流與波長(zhǎng)偏移的關(guān)系是10~nm/mA。但是僅僅依靠改變溫度或驅(qū)動(dòng)電流,還不能提供我們所需要的波長(zhǎng)可調(diào)諧特性。例如,電流變化10 mA,而波長(zhǎng)僅僅改變O.1 nnl。

  更好的可調(diào)諧激光器是一種改進(jìn)型的DFB半導(dǎo)體激光器,稱為分布布拉格反射式激光器(DBR,distributed Bragg reflector)。這種器件中有三個(gè)區(qū)域,即增益區(qū)、相位區(qū)和布拉格區(qū)。布拉格反射區(qū)和有源增益區(qū)由相位區(qū)分隔開。在DFB激光器中,布拉格區(qū)起濾波器的作用。不同的電流施加到如圖所示的不同區(qū)域。增益電流,G決定有源區(qū)的放大量,進(jìn)而決定激光器的輸出功率。相位電流P控制布拉格反射區(qū)的反饋。電流控制布拉格區(qū)域的溫度,從而控制布拉格波長(zhǎng)。發(fā)熱使布拉格區(qū)域的等效折射率改變,進(jìn)而改變工作波長(zhǎng)。


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