【威尼斯人棋牌2299】什么是可调激光器

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更新时间:2021-07-01

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【威尼斯人棋牌2299】什么是可调激光器

产品简介

目前可回声激光器可以分成很多类,如果从固定式范围来讲,可分成较宽范围固定式激光器和长范围固定式激光器,较宽范围固定式激光器在几百GHz范围内固定式,而长范围固定式激光器在整个C波段固定式。

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本文摘要:目前可回声激光器可以分成很多类,如果从固定式范围来讲,可分成较宽范围固定式激光器和长范围固定式激光器,较宽范围固定式激光器在几百GHz范围内固定式,而长范围固定式激光器在整个C波段固定式。

目前可回声激光器可以分成很多类,如果从固定式范围来讲,可分成较宽范围固定式激光器和长范围固定式激光器,较宽范围固定式激光器在几百GHz范围内固定式,而长范围固定式激光器在整个C波段固定式。如果按照激光器有所不同结构来区分的话,可分成产于对系统(DFB)激光器、产于布拉格光线(DBR)激光器、取样光栅DBR(SG-DBR)激光器、外腔激光器(ECL)和横向腔表面升空激光器(VCSEL)等等;如果从构建技术上看主要分成:电流控制技术、温度控制技术和机械控制技术等类型。

其中电控技术是通过转变流经电流构建波长的回声,具备ns级回声速度,较宽的回声范围,但输出功率较小,基于电控技术的主要有SG-DBR(取样光栅DBR)和GCSR(辅助光栅定向耦合背向采样光线)激光器。温控技术是通过转变激光器有源区折射率,从而转变激光器输入波长的。该技术非常简单,但速度慢,固定式带上相间,只有几个nm。

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基于温控技术的主要有DFB(产于对系统)和DBR(产于布拉格光线)激光器。机械掌控主要是基于MEMS(微机电系统)技术已完成波长的自由选择,具备较小的固定式比特率、较高的输出功率。基于机械控制技术的主要有DFB、ECL和VCSEL等结构。

  不论固定式激光器有何类似结构,它们都包括三个基本要素:具备有源增益区和谐振腔的源二极管;一个用来转变和自由选择波长的调节机构;平稳波长输入的工具。除了VCSEL,源二极管一般来说为FabryPerot(FP)型的变体;调节机构可以是温控、电流掌控或机械掌控的,还包括微机电系统(MEMS)。而输入波长稳定性则是通过使用某种波长锁定器或在反馈控制电路中用于标准具来构建的。  1.FP激光二极管  FP激光二极管在光子行业广为应用于。

典型的FP二极管是多外延层半导体芯片,所含有源层和某种内部波导结构。外延结构由填充半导体材料构成,如典型的磷化铟(InP)或用作C波段(1525-1565-nm)二极管应用于的砷磷铟镓化合物(InGaAsP)。

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    图1.在分布式对系统设计中(a),将散射光栅构建到二极管的有源区;而在分布式Bragg反射器的设计方案中(b),光栅被放到与有源区连接的分开区域,尽管两种方案中它们都是作为单芯片生产的。  通过掌控任一端横截反射面的反射率,可在波导管内构成谐振腔。这些二极管一般来说长250微米,长5001000微米,薄100微米,沿二极管的长轴构成谐振腔。

而输入波长则为增益材料的函数,因为它的折射率掌控着光子速度和谐振腔的几何形状。  实质上,FP二极管在几个微米的范围收到几个间隔极近的波长,输入对于温度和输出电流的微小变化也十分脆弱。

由于DWDM波长仅有间隔0.8mm或更加小,为了给光通讯网络获取适当的掌控,对FP二极管的制作精度拒绝就很高。  2.分布式Bragg反射器  基于DBR和有关DFB的固定式激光器是最少见的设计方案之一。

每一种都中用带上可选散射光栅的FP增益区。散射光栅(一般来说指Bragg光栅或Bragg反射器)为光信号波动获取对系统,并能根据光栅间距自由选择一个单模或波长。在DFB设计方案中,光栅被构建到二极管的有源区域;而在DBR设计方案中,光栅坐落于与有源区域连接的独立国家区(闻图1)。尽管它们都是作为单块芯片生产的。

  调整谐振腔半导体材料的折射率可以转变DFB和DBR的波长,当光子在两个光线表面间传播时,折射率影响着激光升空的条件。折射率可通过温度控制或调节流到的电流来转变。    图2.一些商家于是以将取样光栅分布式Bragg反射器投入市场,这种反射器通过在谐振腔的另一端减少一个散射光栅而拓展了调节范围。

  DFBs获取较好的功率输入(~10mW),但固定式范围容许在25nm。正如富士通(Richardson,TX)所做到,把多个DFB二极管排序在单个芯片上和拆分它们的输入,可以拓宽调节范围。但随之而来,结构和控制变将得非常简单,输出功率也不会有所增大。

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目前在基本性能基础上展开改良后,已研发出有几种DBR。  AgilityCommunications和Marconi于是以把采样光栅分布式Bragg反射器投入市场,它通过在谐振腔另一端减少一个散射光栅而拓宽了调节范围(闻图2)。

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每个光栅有一个微小的间距劣,通过转变流经光栅谐振腔的电流来调节输入波长。它依序转变其折射率、自由选择给定的谐振频率并产生适当的输入波长。  SGDBRs获取了较宽的调节范围,可以超过C波段,但它们一般来说局限在大约2mW较低功率输入。

在芯片上减少一个半导体光放大器(SOA)区,可取得超过10mW的高功率,但这样做到不会减少成本和复杂性。  DBR的另一个版本是ADC(Minneapolis)的采样光栅耦合器反射器,它还包括四个区域:增益区、Bragg反射器、耦合器和振幅调整;使用三个电流信号展开调节。电流掌控的波导耦合器工作一起象一个粗调装置,用来产生从Bragg反射器(电流掌控)到振幅调整区(也使用电流掌控)的较宽范围波长,而振幅高速区则好象一个微调区域(闻图2)。

正如大部分多区域的激光二极管,壮烈牺牲了功率输入,即高于2mW。功率输入也可以减少,但得代价调节区域的代价,即去除粗调区域。DFB和DBR激光器的典型线宽范围是520MHz,这将不会造成色散问题。


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