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DFB介绍 [复制链接]

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发表于 2016-5-9 17:00:34 |只看该作者 |倒序浏览
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。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模抑制比(SMSR),目前可高达40-50dB以上。当前,DFB激光器芯片技术基本上由德国、美国、日本等发达国家掌握,比如德国Nanoplus、Sacher、Eagleyard、Toptica公司,美国Thorlabs、EM4、Power Technology、Sarnoff公司,日本NTT、Oclaro等公司。厂商非常多,但能够实现商业化生产的厂家并不多,主要有Nanoplus、Eagleyard、NTT、Thorlabs等几家公司。
目前国内还没有成熟的DFB芯片生产技术,由于成品率低基本上没有形成商业化,国内生产的DFB激光器主要是基于对国外芯片的封装生产,主要表现为对通讯波段的生产和应用。

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,最终用一个DFB激光器实现检测多种气体的功能;更长的中心波长,从750nm到3500nm,并逐渐往4000nm甚至更高的中心波长发展;更高的功率,由于目前DFB激光器功率普遍较低,高功率能够实现长距离、多路等更广泛的应用。
DFB芯片结构设计

DFB芯片大小:如下图,芯片大小可以在成人大拇指上形象地看出来。

DFB激光器图册

DFB芯片设计:芯片分为P极和N极,当注入p-n结的电流较低时,只有自发辐射产生,随电流值的增大增益也增大,达阈值电流时,p-n结产生激光。其注入电流方向和激光发射示意图如下:


DFB.pdf

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