分布式反馈激光器

半导体激光器及其应用调研报告课程题目分布反馈式半导体激光器在实际工程系统中的应用学院光电技术学院班级电科一班姓名李俊锋学号 **********任课教师张翔2013年 5 月 15 日分布反馈式半导体激光器在实际工程系统中的应用李俊锋2010031029摘要：DFB (Distributed Feed Back) DFB型光发射机，分布反馈（激光器）半导体激光器因其波长的扩展、高功率激光阵列的出现以及可兼容的激光导光和激光能量参数微机控制的出现而迅速发展、半导体激光器体积小、重量轻、成本低、波长可选择，其应用范围遍及的领域越来越宽广，其的出现带来了巨大的变化，使科技更发达，人们生活更加丰富多彩，应用范围遍及医学、科技、航天交通，通信等各个领域。

自从1962 年世界上第一台半导体激光器(Diode Laser)发明问世以来, 由于其体积小、重量轻、易于调制、效率高以及价格低廉等优点, 被认为是二十世纪人类最伟大的发明之一. 四十几年来半导体激光器逐步应用在激光唱机、光存储器、激光打印机、条形码解读器、光纤电信以及激光光谱学中, 不断扩大应用范围, 进入了一些其它类型激光器难以进入的新的应用领域。

关键字: DFB、工作波长、边模抑制比、阈值电流、输出光功率一、分布反馈式半导体激光器简介1、分布反馈式半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生受激发射作用的器件.其工作原理是,通过一定的激励方式,在半导体物质的能带之间,或者半导体物质的能带与杂质能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用.半导体激光器的激励方式主要有三种,即电注入式,光泵式和高能电子束激励式.电注入式半导体激光器,一般是由GaAS,InAS,Insb等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射.光泵式半导体激光器,一般用N型或P型半导体单晶(如GaAS,InAs,InSb等)做工作物质,以其他激光器发出的激光作光泵激励.高能电子束激励式半导体激光器,一般也是用N型或者P型半导体单晶(如PbS,CdS,ZhO等)做工作物质,通过由外部注入高能电子束进行激励.在半导体激光器件中,目前性能较好,应用较广的是具有双异质结构的电注入式GaAs二极管激光器。

dbr激光器波长
摘要：
1.DBR 激光器的概述
2.DBR 激光器的波长
3.DBR 激光器波长的应用领域
4.DBR 激光器波长的发展前景
正文：
一、DBR 激光器的概述
DBR（分布式反馈）激光器是一种具有广泛应用的光源，其工作原理是利用半导体材料产生光波，并通过外部的光学反馈结构使光波在激光器内部形成稳定的振荡。

与传统的激光器相比，DBR 激光器具有输出光波稳定、结构简单、调制速度快等优点，使其在光通信、光存储、光计算等领域具有重要应用价值。

二、DBR 激光器的波长
DBR 激光器的波长是指激光器产生的光波的波长。

DBR 激光器的波长通常取决于半导体材料的性质和激光器的结构参数。

不同的波长对应不同的光速和光能量，因此，DBR 激光器的波长对于其在光通信、光存储等领域的应用至关重要。

三、DBR 激光器波长的应用领域
DBR 激光器波长的应用领域广泛，包括但不限于以下几个方面：
1.光通信：DBR 激光器可以作为光通信系统的光源，用于光纤通信、光无
线通信等。

不同的波长可以实现不同速率的光通信，满足不同场景的需求。

2.光存储：DBR 激光器可以用于光盘的读写，其波长会影响光盘的存储容量和数据读写速度。

3.光计算：DBR 激光器可以用于光计算系统，例如光神经网络、光逻辑门等，其波长会影响光计算系统的性能和运算速度。

4.光探测：DBR 激光器产生的光波可以用于光探测，例如在光纤传感、激光雷达等领域。

波长的选择会影响探测的灵敏度和分辨率。

四、DBR 激光器波长的发展前景
随着科技的进步，DBR 激光器波长的研究不断深入，其应用领域也在不断拓展。

DFB分布式反馈激光器091041A 谢伟超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，可以实现完全单模工作。

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。

设计和制作在高速调制下仍能保持单纵模工作的激光器是十分重要的，这类激光器统称动态单模半导体激光器。

实现动态单纵模工作的最有效的方法之一，就是在半导体激光器内部建立一个布拉格光栅，靠光栅的反馈来实现纵模选择。

这种结构还能够在更宽的工作温度和工作电流范围内抑制模式跳变，实现动态单模。

分布反馈半导体激光器（DFB－LD）,在DFB－LD中，光栅分布在整个谐振腔中，所以称为分布反馈。

因为采用了内部布拉格光栅选择波长，所以DFB－LD的谐振腔损耗有明显的波长依存性，这一点决定了它在单色性和稳定性方面优于一般的F－P腔激光器。

结构及工作机理DFB激光器的激光振荡不是靠F—P腔来实现，而是依靠沿纵向等间隔分布的光栅所形成的光耦合，如图2—81所示。

图中光栅的周期为A，称为栅距。

当电流注入激光器后，有源区内电子——空穴复合，辐射出能量相应的光子，这些光子将受到有源层表面每一条光栅的反射。

在DFB激光器的分布反馈中，此时的反射是布拉格发射，光栅的栅条间入射光和反射光的方向恰好相反。

满足上式的那些特定波长的光才会受到强烈反射，从而实现动态单纵模工作。

式也称为分布反馈条件（一般m取1）。

DFB－LD的光栅是完全均匀对称的，使得其发光出现了两个主模同时振荡的现象。

分布式反馈激光器1范围本文件规定了分布式反馈激光器的技术要求、测试检验、标志、包装、运输、贮存等方面的内容。

本文件适用于分布式反馈激光器的制造和运行管理过程。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB10320激光设备和设施的电气安全GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验B：高温GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Cb：恒定湿热试验GB/T2423.5电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.6电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Eb和导则：碰撞GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T2423.21电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验M：低气压GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T6388运输包装收发货标志GB/T7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求和用户指南GB/T15175固体激光器主要参数测量方法GB/T15313激光术语GB/T15490固体激光器总规范GB/T31358半导体激光器总规范3术语和定义GB/T15313界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1分布式反馈激光器Distributed feedback laser利用光波导折射率的周期变化，在激光器有源波导区界面附近制作周期光栅来提供反馈的激光器。

4技术要求4.1机械性能分布式反馈激光器的机械性能应符合以下规定：a)激光器整体结构应牢固、机械性能可靠；b)激光器活动窗盖的启、闭应松紧适宜、可靠；c)激光器螺纹连接部应完整无损、连接可靠，起子槽、扳手孔和固定销不应起毛和损伤；d)激光器紧固件与紧固件部分的支承面应紧密接触，不得有松动和错位，密封于固定部件间隙间的密封胶或密封圈应完好无损；e)详细规范的其他要求。