1. Grunderna för enDFB -laserdiode
a) Distribuerad feedback (DFB) mekanism
Strukturera:DFB-laserdioden har en inbyggddiffraktionsgitteretsade eller bildade inuti halvledarens aktiva lager eller angränsande vågledarregion .
Fungera:Detta gitter gervåglängdsselektiv optisk feedback, förstärkning av lasing vid en mycket smal, enkel longitudinell läge våglängd .
Resultat:Detta undertrycker andra konkurrerande lägen och producerar en mycket stabil,enfrekvens laserutgång.
b) Fördelar med DFB -lasrar
Enstaka drift medsmal linjebredd(typiskt<1 MHz)
Excellentvåglängdsstabilitetmed temperatur och körström
NedsattMode HoppingJämfört med Fabry-Perot-lasrar
2. Inre struktur
| Lager/del | Fungera |
|---|---|
| Aktiv region | Där elektronhålsrekombination genererar fotoner |
| Gitterlager (distribuerad feedback -gitter) | Väljer den spolningsvåglängden genom Bragg Reflection |
| Klädskikt | Begränsa ljuset i det aktiva området |
| Kontakter | Elektriska kontakter för aktuell injektion |
3. Fjärilspaketöversikt
Defjärilspaketär ett robust, hermetiskt förseglat hus utformat för tillförlitlighet och enkel integration . typiska funktioner inkluderar:
| Komponent | Beskrivning |
|---|---|
| Hermetisk tätning | Skyddar laserdiod från fukt och föroreningar |
| Thermoelectric Cooler (TEC) | Underhåller laserdioden vid en stabil temperatur för att förhindra våglängdsdrift |
| Termistor | Temperatursensor för återkoppling till TEC -kontroll |
| Monitor Photodiode (PD) | Upptäcker en bråkdel av utsänd ljus för kraftövervakning och återkopplingskontroll |
| Fiberfiber | Förmonterad fiber med en enda läge för direkt optisk anslutning |
| Elektriska stift | Vanligtvis 14 stift för kraft, TEC -kontroll, övervakning av PD och signalmodulering |
4. Prestationsparametrar
| Parameter | Typiska värden / beskrivning |
|---|---|
| Våglängdsområde | Vanligtvis 1310 nm (o-band), 1490-1625 nm (c- och l-band) |
| Utgångseffekt | Vanligtvis 0 till +10 dbm optisk kraft |
| Linjebredd | ~ 100 kHz till 1 MHz (smal linjebredd) |
| Tröskelström | ~ 10 till 40 mA |
| Verksamhet | 30 till 100 mA (beroende på önskad utgång) |
| Temperaturområde | -5 examen till +75 examen (med TEC för tät våglängdskontroll) |
| Moduleringsbandbredd | Upp till tiotals GHz för direkt modulering |
| Polarisering | Vanligtvis linjär, anpassad till fiberpolarisationsaxel |
5. Arbetsprincip
När de är framåtriktade, elektroner och hål rekombinerar iaktiv region, producerar fotoner .
Den internagitter reflekterarLjus vid Bragg -våglängden, ger feedback för att lasera vid en stabil enkelfrekvens .
Determoelektrisk kylareochtermistorHåll en konstant temperatur för att stabilisera våglängden .
Deövervaka fotodiodeDetekterar utgångseffekt för återkopplingskontroll för att upprätthålla konstant laserutgång .
DefiberfiberKopplar effektivt laserljuset i fiber med en enda läge, vilket minimerar förluster .
6. Ansökningar
| Ansökan | Förklaring |
|---|---|
| Telekommunikation | Kärnkomponent i DWDM -system som kräver exakt våglängdskontroll |
| Datakom | Höghastighetsdataöverföring över fiber |
| Avkänning och instrumentering | Precisionsmätningar med koherenta laserkällor |
| Test och mätning | Smal linjebredd behövs för interferometriska inställningar |
| Lidarsystem | Stabila, enfrekvens ljuskällor för avståndsmätning och kartläggning |
7. Fördelar jämfört med andra lasertyper
| Lasertyp | Fördelar med DFB -fjärilslaserdiod |
|---|---|
| Fabry-Perot-laser | Smal linjebredd, enstaka drift, bättre våglängdsstabilitet |
| VCSEL (vertikal kavitetsytemisslaser) | Högre utgångseffekt, bättre koppling till fiber, bredare våglängdsval |
| Extern hålrumslaser | Mer kompakt, integrerad TEC för stabilitet, robust förpackning |
8. Integrationstips
Använd Ahögkvalitativ temperaturkontrollför TEC för att upprätthålla våglängdsstabilitet .
DeÖvervaka fotodiodsignalbör användas i återkopplingsslingor för konsekvent optisk kraft .
SäkerställaKorrekt fiberkopplingmed låg insättningsförlust .
Designförarens kretsar som stöderdirektmoduleringFör höghastighetsdataöverföring .