Fiber Bragg-gittere (FBG-er) er mye brukt i ulike applikasjoner som krever høy bølgelengdenøyaktighet og stabilitet for halvlederlaserdioder. FBG-er tilbyr en rekke fordeler, inkludert høy termisk stabilitet, enkel integrering og sterk allsidighet, som alle er utdypet i denne artikkelen.
Lasere med smal linjebredde og stabil bølgelengde spiller en kritisk rolle på mange felt som sensing, medisinsk behandling, spektralanalyse, bildebehandling og telekommunikasjon. Selv om DBR-lasere (Distributed Bragg Reflector) og DFB-lasere (Distributed Feedback) leverer utmerket ytelse, er produksjonskostnadene høyere enn for Fabry-Perot (FP) laserdioder, ettersom de krever individuell testing før pakking.
I tillegg, sammenlignet med bølgelederristene som brukes i DFB- og DBR-lasere, gir FBG-er overlegen stabilitet og bølgelengdenøyaktighet. Volum Bragg-gittere (VBG-er) kan tjene som et alternativ til FBG-er i visse applikasjoner, men FBG-er har fordeler i termisk stabilitet, enkelhet i integrasjon og allsidighet.
Halvlederpumpelasere med høy utgangseffekt og stabile bølgelengde spiller en nøkkelrolle i moderne fiberlasere, fiberforsterkere og Raman-fiberforsterkere. Siden laserforsterkningsmedier er svært følsomme for svingninger i pumpens bølgelengde, har FBG-stabiliserte halvlederpumpelasere blitt hovedløsningen på markedet.
Figur 1 illustrerer strukturen til en typisk FBG-bølgelengdelåst pumpelasermodul. I slike applikasjoner er FBG innskrevet på pigtailfiberen til pumpelaseren, vanligvis plassert i en avstand på 50 cm til 2 m fra laserbrikken.
Systemet bruker kollimerende optiske komponenter eller linsede fiber-pigtails for å effektivt koble lys som sendes ut fra halvlederlaserbrikken inn i single-mode pigtail.
Et Fiber Bragg-gitter etablerer en ekstern tilbakemeldingsmekanisme, som effektivt stabiliserer laserbølgelengden nær den sentrale FBG-bølgelengden og begrenser utgangsspektralbredden til laseren. På denne måten oppnår pumpelasermodulen både høy pumpeeffektivitet og utmerket stabilitet.
Figur 1. FBG Pumpemodul
Å konstruere en ekstern kavitetslaser ved hjelp av et Fiber Bragg-gitter (FBG) er en kostnadseffektiv løsning for å forbedre ytelsen til lavprislasere. Som vist i figur 1, er FBG innskrevet i fiber-pigtailen, vanligvis nær den emitterende brikken, og danner en ekstern kavitetslaser.
Sammenlignet med konvensjonelle Fabry-Perot laserdioder, har FBG-baserte eksterne kavitetslasere ikke bare en smalere linjebredde, men viser også sterkere undertrykkelse av bølgelengdedrift indusert av variasjoner i temperatur eller drivstrøm - de to vanlige faktorene som forårsaker ytelsesforandringer i laserdioder.
For å sikre effektiv og pålitelig bølgelengdelåsing eller stabilisering av laserdioder, må laserprodusenter velge FBG-er som oppfyller kjerneytelsesspesifikasjonene.
Laserdiodeprodusenter bør også velge pålitelige og teknisk modne FBG-leverandører som kan tilby et bredt utvalg av bølgelengder og konfigurasjoner, inkludert fibertype, polarisasjonsvedlikeholdende (PM) eller ikke-polarisasjonsvedlikeholdende fiber, dimensjoner og mer.
Med sin høye termiske stabilitet, utmerkede integrasjonskompatibilitet, flerscenario allsidighet og presise bølgelengdekontrollevne, har Fiber Bragg Grating (FBG) blitt en kjernekomponent for høypresisjons bølgelengdelåsing og stabilisering i ulike halvlederlaserapplikasjoner. Enten for bølgelengdelåsing i høyeffekts pumpelasere eller ytelsesoppgradering av lavprislasermoduler, oppnår FBG presis bølgelengdelåsing og linjebreddeinnsnevring ved å optimalisere den eksterne tilbakekoblingsmekanismen, samtidig som den effektivt motstår eksterne forstyrrelser som temperatur- og kjørestrømvariasjoner.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Kina Fiberoptiske moduler, fiberkoblede laserprodusenter, laserkomponentleverandører Alle rettigheter reservert.
