DFB简介剖析实用教案.ppt

FP激光器 FP激光器的谐振腔由镀膜的自然解理面形成的 ，只能实现静态单模工作在高速调制或温度和电流变化(biànhuà)时，会出现模式跳跃和谱线展宽第1页/共26页第一页，共27页DFB激光器•DFB( Distributed Feedback Laser)，即分布式反馈激光器，其不同之处是内置了布拉格光栅（Bragg Grating），属于侧面发射的半导体激光器 DFB激光器将布拉格光栅集成到激光器内部的有源层中（也就是增益介质中），在谐振腔内即形成选模结构(jiégòu)，可以实现完全单模工作 第2页/共26页第二页，共27页第3页/共26页第三页，共27页目前，DFB激光器主要以半导体材料为介质，包括锑化镓(GaSb）、砷化镓（GaAs）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等DFB激光器最大特点(tèdiǎn)是具有非常好的单色性（即光谱纯度），它的线宽普遍可以做到1MHz以内，以及具有非常高的边摸抑制比（SMSR），目前可高达40-50dB以上 第4页/共26页第四页，共27页DFB-LD芯片(xīn piàn)制造1.一次外延生长2.光栅制作3.二次外延生长4.脊波导制作5.欧姆接触、减薄6.解理(jiě lǐ)成条7.端面镀膜8.解理(jiě lǐ)成管芯9.TO-CAN第5页/共26页第五页，共27页。

光栅(guāngshān)制作1.全息曝光(bào guāng)2.干法或湿法刻蚀第6页/共26页第六页，共27页二次外延(wàiyán)生长生长：1.低折射率层2.腐蚀停止(tíngzhǐ)层3.包层4.帽层：接触层第7页/共26页第七页，共27页激光器的纵模•F-P腔激光器：• 多纵模工作，也就是说该激光器只能用于短距离传输• •DFB激光器• DFB激光器在高速(ɡāo sù)调制时也能保持单模特性，这是F-P激光器无法比拟的尽管DFB激光器在高速(ɡāo sù)调制时存在啁啾，谱线有一定展宽，但比F-P激光器的动态谱线的展宽要改善一个数量级左右第8页/共26页第八页，共27页FP-LD与DFB-LD的比较(bǐjiào)光谱特性 .激光器光谱特性包括(bāokuò)峰值(或中心)波长、光谱宽度、边模抑制比；第9页/共26页第九页，共27页第10页/共26页第十页，共27页第11页/共26页第十一页，共27页。

边模抑制比 Side Mode Suppression Ratio 在最坏反射条件时、全调制条件下，激光器光谱中主纵模光功率峰值强度(qiángdù)（Pm0）与最大边模光功率峰值强度(qiángdù)(P m1)之比的对数，即： SMSR =10 lg (Pm0/P m1) SMSR示意图第12页/共26页第十二页，共27页第13页/共26页第十三页，共27页第14页/共26页第十四页，共27页第15页/共26页第十五页，共27页第16页/共26页第十六页，共27页第17页/共26页第十七页，共27页第18页/共26页第十八页，共27页第19页/共26页第十九页，共27页DFB激光器的发展(fāzhǎn)　　DFB激光器的发展方向是，更宽的谐调范围和更窄的线宽，在一个DFB激光器集成两个独立(dúlì)的光栅，实现更宽的波长谐调范围，比如达到100nm谐调范围，以及更窄的光谱线宽 第20页/共26页第二十页，共27页•尽管DFB激光器有很多优点，但并非尽善尽美例如，为了(wèi le)制作光栅， DFB激光器需要复杂的二次外延生长工艺，在制造出光栅沟槽之后由于二次外延的回熔，可能吃掉已形成的光栅，致使光栅变得残缺不全，导致谐振腔内的散射损耗增加，从而使激光器的内量子效率降低。

此外， DFB激光器的震荡频率偏离Bragg频率，故其阈值增益较高第21页/共26页第二十一页，共27页第22页/共26页第二十二页，共27页第23页/共26页第二十三页，共27页第24页/共26页第二十四页，共27页第25页/共26页第二十五页，共27页感谢您的欣赏(xīnshǎng)！第26页/共26页第二十六页，共27页内容(nèiróng)总结FP激光器在高速调制或温度和电流变化时，会出现模式跳跃和谱线展宽DFB激光器将布拉格光栅集成到激光器内部的有源层中（也就是增益介质中），在谐振腔内即形成选模结构，可以实现完全单模工作DFB激光器在高速调制时也能保持(bǎochí)单模特性，这是F-P激光器无法比拟的FP-LD与DFB-LD的比较在一个DFB激光器集成两个独立的光栅，实现更宽的波长谐调第25页/共26页感谢您的欣赏第二十七页，共27页。