DFB激光器.doc

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DFB激光器性能参数
2005/3/7/11:54
DFB激光器是在FP激光器的基础上采用光栅虑光器件使器件只有一个纵模输岀，此类器件的特点：输 岀光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高，适合于长距离通信。多用在 1550nm波长上，速率为
-20dB
阈值电流：
。
DFB激光器有以下性能参数：
工作波长：激光器发岀光谱的中心波长。
边模抑制比：激光器工作主模与最大边模的功率比。
光谱宽度：由激光器输岀光谱的最高点降低 20dB处光谱宽度。
当器件的工作电流超过阈值电流时激光器发岀相干性很好的激光。
输出光功率：激光器输出端口发出的光功率。
其典型参数见下表所示:
符号
~巫~
孤赋条件
典型
最大
工作波长
Xp
nm
IW=Ith+20nA
1310
1550
光谱曆宽
AA
nm
IW=lTh+20nA

0. 55
阀值电流
Ith
nA
15
20
尾纤输岀
光功率
Po
nW
6 3

IWflSSOnra
0,3
2
正冋电压
Vf
V
IW=rth+20nA
普通结构的分布反馈半导体激光器 (DFB-LD)，在高速调制状态下会发生多模工作现象，从而限
制了传输速率。因此，设计和制作在高速调制下仍能保持单纵模工作的激光器是十分重要的，这类激光器
统称为动态单模(DSM)半导体激光器。实现动态单纵模工作的最有效的方法之一， 就是在半导体激光器内部
建立一个布拉格光栅，依靠光栅的选频原理来实现纵模选择。分布反馈半导体激光器的特点在于光栅分布
在整个谐振腔中，光波在反馈的同时获得增益。 因为DFB-LD的谐振腔具有明显的波长选择性，从而决定了
它们的单***优于一般的 FP-LD。
在DFB-LD中存在两种基本的反馈方式，一种 是折射率周期性变化引起的布拉格反射， 即折射率
耦合(Index-Coupling)，另一种为增益周期性变化 引起的分布反馈，即增益耦合 (Gain-Coupling)。 与依靠两个反射端面来形成谐振腔的 FP-LD相比，
DFB-LD可能激射的波长所对应的谐振腔损耗是不 同的，也就是说 DFB-LD的谐振腔本身具有选择模 式的能力。在端面反射为零的理想情况下，理论分 析指岀：折射率耦合 DFB-LD在与布拉格波长相对 称的位置上存在两个谐振腔损耗相同且最低的模 式，而增益耦合DFB-LD恰好在布拉格波长上存在着一个谐振腔损耗最低的模式。也就是说，折射率耦合
DFB-LD原理上是双模激射的，而增益耦合 DFB-LD是单模激射的
利用内藏布拉格光栅选择工作波长的概念，早在 20世纪70年代初就被提岀来了，并得到广泛重视。
但由于技术原因，有关DFB-LD的研究曾一度进展缓慢。在制作技术的发展过程中，人们发现直接在有源层 刻蚀光栅会引入污染和损伤。为此，人们提出了分别限制结构，将光栅刻制在有源层附近的透明波导层上， 这样能有效地降低 DFB-