Волоконные решетки Брэгга (ВБР) широко используются в различных приложениях, требующих высокой точности и стабильности длины волны для полупроводниковых лазерных диодов. ВБР обладают многочисленными преимуществами, включая высокую термическую стабильность, простоту интеграции и высокую универсальность, все из которых подробно описаны в этой статье.
Лазеры с узкой шириной линии и стабильной длиной волны играют решающую роль во многих областях, таких как зондирование, медицинское лечение, спектральный анализ, визуализация и телекоммуникации. Хотя лазеры с распределенным брэгговским отражателем (DBR) и лазеры с распределенной обратной связью (DFB) обеспечивают превосходные характеристики, их производственные затраты выше, чем у лазерных диодов Фабри-Перо (FP), поскольку они требуют индивидуального тестирования перед упаковкой.
Кроме того, по сравнению с волноводными решетками, используемыми в лазерах DFB и DBR, ВБР обеспечивают превосходную стабильность и точность длины волны. Объемные брэгговские решетки (VBG) могут служить альтернативой ВБР в определенных приложениях, однако ВБР обладают преимуществами в термической стабильности, простоте интеграции и универсальности.
Полупроводниковые лазеры накачки с высокой выходной мощностью и стабильной длиной волны играют ключевую роль в современных волоконных лазерах, волоконных усилителях и волоконных рамановских усилителях. Поскольку лазерные усиливающие среды очень чувствительны к флуктуациям длины волны накачки, полупроводниковые лазеры накачки со стабилизацией длины волны ВБР стали основным решением на рынке.
На рисунке 1 показана структура типичного лазерного модуля накачки ВБР с синхронизацией по длине волны. В таких приложениях ВБР наносится на оптоволокно пигтейла лазера накачки, обычно расположенное на расстоянии от 50 см до 2 м от лазерного чипа.
В системе используются коллимирующие оптические компоненты или пигтейлы из линзованного волокна для эффективной передачи света, излучаемого полупроводниковым лазером, в одномодовый пигтейл.
Волоконная решетка Брэгга создает механизм внешней обратной связи, эффективно стабилизируя длину волны лазера вблизи центральной длины волны ВБР и сужая ширину выходного спектра лазера. Таким образом, лазерный модуль накачки обеспечивает как высокую эффективность накачки, так и превосходную стабильность.
Рисунок 1. Модуль насоса ВБР
Создание лазера с внешним резонатором с использованием волоконной брэгговской решетки (ВБР) является экономически эффективным решением для повышения производительности недорогих лазеров. Как показано на рисунке 1, ВБР вписана в оптоволоконный провод, обычно рядом с излучающим чипом, образуя лазер с внешним резонатором.
По сравнению с обычными лазерными диодами Фабри-Перо, лазеры с внешним резонатором на основе ВБР не только имеют более узкую ширину линии, но также демонстрируют более сильное подавление дрейфа длины волны, вызванного изменениями температуры или тока возбуждения — двух общих факторов, вызывающих изменения в характеристиках лазерных диодов.
Чтобы обеспечить эффективную и надежную синхронизацию длины волны или стабилизацию лазерных диодов, производители лазеров должны выбирать ВБР, соответствующие основным характеристикам производительности.
Производители лазерных диодов также должны выбирать надежных и технически зрелых поставщиков ВБР, которые могут предложить широкий выбор длин волн и конфигураций, включая тип волокна, волокно с сохранением поляризации (PM) или волокно без сохранения поляризации, размеры и многое другое.
Благодаря своей высокой термической стабильности, отличной совместимости с интеграцией, универсальности в различных сценариях и возможности точного управления длиной волны, волоконная брэгговская решетка (ВБР) стала основным компонентом для высокоточной фиксации и стабилизации длины волны в различных приложениях полупроводниковых лазеров. Будь то синхронизация длины волны в мощных лазерах накачки или повышение производительности недорогих лазерных модулей, ВБР обеспечивает точную синхронизацию длины волны и сужение ширины линии за счет оптимизации механизма внешней обратной связи, одновременно эффективно противодействуя внешним воздействиям, таким как изменения температуры и тока возбуждения.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Китайские оптоволоконные модули, производители волоконно-оптических лазеров, поставщики лазерных компонентов. Все права защищены.
