Fiber Bragg-gitter (FBG'er) er meget udbredt i forskellige applikationer, der kræver høj bølgelængde-nøjagtighed og stabilitet til halvlederlaserdioder. FBG'er tilbyder adskillige fordele, herunder høj termisk stabilitet, nem integration og stærk alsidighed, som alle er uddybet i dette papir.
Lasere med snæver linjebredde og stabil bølgelængde spiller en afgørende rolle inden for mange områder såsom sansning, medicinsk behandling, spektralanalyse, billeddannelse og telekommunikation. Selvom Distributed Bragg Reflector (DBR) lasere og Distributed Feedback (DFB) lasere leverer fremragende ydeevne, er deres produktionsomkostninger højere end Fabry-Perot (FP) laserdioder, da de kræver individuel test før emballering.
Sammenlignet med bølgeledergitre, der anvendes i DFB- og DBR-lasere, giver FBG'er desuden overlegen stabilitet og bølgelængde-nøjagtighed. Volume Bragg-riste (VBG'er) kan tjene som et alternativ til FBG'er i visse applikationer, men FBG'er har fordele i termisk stabilitet, enkel integration og alsidighed.
Høj-output-effekt, bølgelængdestabile halvlederpumpelasere spiller en nøglerolle i moderne fiberlasere, fiberforstærkere og Raman-fiberforstærkere. Da laserforstærkningsmedier er meget følsomme over for udsving i pumpens bølgelængde, er FBG-stabiliserede halvlederpumpelasere med bølgelængde blevet den almindelige løsning på markedet.
Figur 1 illustrerer strukturen af et typisk FBG-bølgelængdelåst pumpelasermodul. I sådanne applikationer er FBG indskrevet på pigtail-fiberen i pumpelaseren, typisk placeret i en afstand på 50 cm til 2 m fra laserchippen.
Systemet anvender kollimerende optiske komponenter eller linsefiber-pigtails for effektivt at koble lys udsendt fra halvlederlaserchippen til single-mode-pigtailen.
Et Fiber Bragg-gitter etablerer en ekstern feedback-mekanisme, der effektivt stabiliserer laserbølgelængden nær den centrale FBG-bølgelængde og indsnævrer laserens udgangsspektrale bredde. På denne måde opnår pumpelasermodulet både høj pumpeeffektivitet og fremragende stabilitet.
Figur 1. FBG Pumpemodul
Konstruktion af en ekstern kavitetslaser ved hjælp af et Fiber Bragg-gitter (FBG) er en omkostningseffektiv løsning til at forbedre ydeevnen af lavprislasere. Som vist i figur 1 er FBG'en indskrevet i fiber-pigtailen, sædvanligvis tæt på den emitterende chip, og danner en ekstern kavitetslaser.
Sammenlignet med konventionelle Fabry-Perot laserdioder har FBG-baserede eksterne kavitetslasere ikke kun en smallere linjebredde, men udviser også stærkere undertrykkelse af bølgelængdedrift induceret af variationer i temperatur eller drivstrøm - de to fælles faktorer, der forårsager ydeevneforskydninger i laserdioder.
For at sikre effektiv og pålidelig bølgelængdelåsning eller stabilisering af laserdioder skal laserproducenter vælge FBG'er, der opfylder kerneydelsesspecifikationerne.
Laserdiodeproducenter bør også vælge pålidelige og teknisk modne FBG-leverandører, der kan tilbyde et bredt udvalg af bølgelængder og konfigurationer, herunder fibertype, polarisationsvedligeholdende (PM) eller ikke-polarisationsvedligeholdende fiber, dimensioner og mere.
Med sin høje termiske stabilitet, fremragende integrationskompatibilitet, alsidighed i flere scenarier og præcise bølgelængdekontrolevne er Fibre Bragg-gitter (FBG) blevet en kernekomponent til højpræcisions-bølgelængdelåsning og -stabilisering i forskellige halvlederlaserapplikationer. Uanset om det drejer sig om bølgelængdelåsning i højeffektpumpelasere eller ydeevneopgradering af billige lasermoduler, opnår FBG præcis bølgelængdelåsning og linjebreddeindsnævring ved at optimere den eksterne feedback-mekanisme, samtidig med at den effektivt modstår eksterne forstyrrelser såsom temperatur- og drivstrømsvariationer.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Kina fiberoptiske moduler, fiberkoblede laserproducenter, leverandører af laserkomponenter Alle rettigheder forbeholdes.
