Μονότροπη δίοδος λέιζερ με σύζευξη ινών

Τύπος συσκευασίας: Υπάρχουν δύο συχνά χρησιμοποιούμενες συσκευασίες για αυτόν τον τύπο σωλήνα λέιζερ ημιαγωγών, μια συσκευασία "πεταλούδα", η οποία ενσωματώνει ένα ψυγείο ελεγχόμενης θερμοκρασίας TEC και ένα θερμίστορ. Οι σωλήνες λέιζερ ημιαγωγών συζευγμένων με ίνες μονής λειτουργίας μπορούν συνήθως να φτάσουν σε ισχύ εξόδου από αρκετές εκατοντάδες mW έως 1,5 W. Ένας τύπος είναι μια "ομοαξονική" συσκευασία, η οποία χρησιμοποιείται συνήθως σε σωλήνες λέιζερ που δεν απαιτούν έλεγχο θερμοκρασίας TEC. Τα ομοαξονικά πακέτα έχουν επίσης TEC.

Τύπος σωλήνα λέιζερ: Κοινοί σωλήνες λέιζερ ημιαγωγών τύπου 3 στην αγορά. Οι σωλήνες λέιζερ ημιαγωγών VCSEL γενικά δεν υφίστανται σύζευξη ινών. Είναι ο τύπος σωλήνων λέιζερ ημιαγωγών που απαντώνται συνήθως σε μεγάλες εφαρμογές ανίχνευσης διάχυσης, όπως συσκευές ποντικιού υπολογιστή ή 3D αναγνώριση προσώπου με ανίχνευση smartphone. Οι DFB και FP είναι εκπομποί ακμών, συνήθως συζευγμένοι με ίνες.

ένα. FP (Fabry-Perot) Σωλήνας λέιζερ ημιαγωγών Fabry-Perot

Το λέιζερ FP, το πιο κοινό και κοινό λέιζερ ημιαγωγών, είναι μια συσκευή εκπομπής φωτός ημιαγωγών που χρησιμοποιεί την κοιλότητα FP ως κοιλότητα συντονισμού και εκπέμπει συνεκτικό φως πολλαπλού διαμήκους τρόπου λειτουργίας. Η τεχνολογία είναι πολύ ώριμη και χρησιμοποιείται ευρέως. Ωστόσο, τα φασματικά χαρακτηριστικά του FP δεν είναι καλά και υπάρχουν προβλήματα με πολλαπλές πλευρικές λειτουργίες και διασπορά. Επομένως, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για μεσαία-χαμηλή ταχύτητα (ταχύτητα κάτω από 1-2G) και εφαρμογές σε μικρές αποστάσεις (λιγότερο από 20 χιλιόμετρα).

Προκειμένου να μειωθεί το εύρος ζώνης εκπομπής και να βελτιωθεί η συνολική σταθερότητα του σωλήνα λέιζερ ημιαγωγών, οι κατασκευαστές σωλήνων λέιζερ ημιαγωγών συχνά προσθέτουν πλέγματα Bragg ινών εντός της ίνας εξόδου. Οι σχάρες Bragg προσθέτουν ανακλαστικότητα μερικών τοις εκατό σε ένα σωλήνα λέιζερ ημιαγωγών σε ένα πολύ ακριβές μήκος κύματος. Αυτό θα μειώσει το συνολικό εύρος ζώνης εκπομπής του σωλήνα λέιζερ ημιαγωγών. Το εύρος ζώνης εκπομπής χωρίς πλέγμα Bragg είναι τυπικά 3-5 nm, ενώ με πλέγμα Bragg είναι πολύ πιο στενό (<0,1 nm). Ο συντελεστής συντονισμού θερμοκρασίας φάσματος μήκους κύματος χωρίς πλέγμα Bragg είναι συνήθως 0,35 nm/°C, ενώ με ένα πλέγμα Bragg αυτή η τιμή είναι πολύ μικρότερη.

σι. Σωλήνας λέιζερ κατανεμημένης ανάδρασης DFB (Distributed Feedback), λέιζερ ανάκλασης κατανεμημένης ανάδρασης DBR (Distributed Bragg Reflector)

Η συσκευή σωλήνων λέιζερ ημιαγωγών DFB/DBR ενσωματώνει απευθείας το τμήμα σταθεροποίησης μήκους κύματος του πλέγματος Bragg στο μέσο απολαβής εντός του σωλήνα λέιζερ ημιαγωγών, σχηματίζοντας μια δομή επιλογής λειτουργίας στην κοιλότητα συντονισμού, η οποία μπορεί να επιτύχει πλήρη λειτουργία απλής λειτουργίας. Αυτό δίνει στο DFB ένα στενότερο μήκος κύματος εκπομπής, συνήθως 1MHz (δηλαδή ~10-5nm), αντί για ~0,1nm για Fabry-Perot με σχάρες Bragg. Επομένως, τα φασματικά χαρακτηριστικά είναι πολύ καλά και μπορούν να αποφύγουν την επίδραση της διασποράς στη μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις. Χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων και υψηλής ταχύτητας. Ο συντελεστής συντονισμού θερμοκρασίας φάσματος μήκους κύματος είναι τυπικά 0,06 nm/°C.