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半導(dǎo)體激光器

半導(dǎo)體激光器面面觀(二)

星之球激光 來源:中國激光網(wǎng)2011-09-28 我要評(píng)論(0 )   

QW激光器是發(fā)展高速光纖通信系統(tǒng)國家急需的關(guān)鍵器件。由于此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破,大大推動(dòng)了我國光纖通信技術(shù)的發(fā)展。 分布反饋(DFB)激光器 DFB激光譜線寬度要小于0.04n...

QW激光器是發(fā)展高速光纖通信系統(tǒng)國家急需的關(guān)鍵器件。由于此項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破,大大推動(dòng)了我國光纖通信技術(shù)的發(fā)展。

    分布反饋(DFB)激光器

    DFB 激光譜線寬度要小于0.04nm,而且 DFB 激光波長隨溫度的漂移相對(duì)較小,并具有高的邊模抑制比。這些特性使得 DFB 激光器非常適合密集波分復(fù)用 (DWDM) 的通信應(yīng)用。

    (1)增益耦合DFB激光器

    增益耦合DFB激光器由于它的發(fā)射模落在中心的基模上,從物理上保證了它必然是單縱模的動(dòng)作,單縱模成品率很高,比常用的折射率耦合DFB制作工藝難度小,成本也比較低,同時(shí)它還具有其他的優(yōu)點(diǎn),如對(duì)背反射光的抑制等。最成熟的器件材料系,首推InGaAsP/InP MQW材料。

    (2)電吸收調(diào)制DFB激光器(EML):

    直接調(diào)制DFB激光器受到馳振蕩效應(yīng)的限制,響應(yīng)速率難以越過5 Gb/s,同時(shí)在高速率下,由于伴隨著很大的正啁啾和負(fù)啁啾,使傳輸性能降低。直接調(diào)制的DFB激光器通常引入MZ調(diào)制器和電吸收調(diào)制器這兩種調(diào)制器,從光網(wǎng)絡(luò)體系考慮,調(diào)制器宜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并能與DFB激光器實(shí)現(xiàn)單片集成。電吸收調(diào)制器比MZ調(diào)制器更有吸引力是因?yàn)樗梢耘cDFB激光器單片集成使結(jié)構(gòu)緊湊,并且省去了偏振控制。韓國大學(xué)無線電工程學(xué)院研制出了用于高比特速率和長拖曳光通信系統(tǒng)的集成10Gb/s電吸收調(diào)制的DFB激光器,實(shí)現(xiàn)了超過130km標(biāo)準(zhǔn)光纖的無損耗傳輸。

    (3)可調(diào)諧DFB激光器

    德國科學(xué)家日前演示了一種價(jià)格便宜的在整個(gè)可見光譜區(qū)內(nèi)可調(diào)的DFB薄膜有機(jī)物半導(dǎo)體激光器。這種DFB的發(fā)射波長范圍由薄膜的厚度控制。薄膜材料為Alq:DCM。并采用聚乙烯對(duì)苯二亞甲基(PET)的可彎曲薄片作為襯底??茖W(xué)家根據(jù)Alq:DCM薄膜的厚度不同(從120nm到435 nm)制作了幾種DFB激光器。當(dāng)薄膜厚度為120 nm時(shí),激光器波長為604 nm;厚度為435 nm時(shí),激光器波長為648 nm。實(shí)現(xiàn)了30nm的連續(xù)可調(diào)諧范圍。

    (4)光纖光柵DFB激光器

    若把光纖布拉格光柵作為半導(dǎo)體激光器的外腔反射鏡,就可以制出性能優(yōu)異的光纖光柵DFB激光器。這種激光器不僅輸出激光的線寬窄,易與光纖耦合,而且通過對(duì)光柵加以縱向拉伸力或改變LD的調(diào)制頻率就能控制輸出激光的頻率和模式。光纖光柵DFB激光器,其線寬小于15kHz,甚至可達(dá)1kHz,邊模抑制比大于30dB,當(dāng)用1.2Gb/s的信號(hào)調(diào)制時(shí),啁啾小于0.5MHz,信噪比高達(dá)60dB。

    大功率激光器

    近年來,大功率半導(dǎo)體激光器陣列得到了飛速發(fā)展,已推出產(chǎn)品有連續(xù)輸出功率5W、10W、15W、20W和30W的激光器陣列。脈沖工作的激光器,峰值輸出功率50W、120W、1500W、和4800W的陣列也已經(jīng)商品化。
 

 

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