Влакнестите брагови решетки (FBG) се използват широко в различни приложения, изискващи висока точност и стабилност на дължината на вълната за полупроводникови лазерни диоди. FBGs предлагат многобройни предимства, включително висока термична стабилност, лекота на интегриране и голяма гъвкавост, всички от които са разработени в тази статия.
Лазерите с тясна ширина на линията и стабилна дължина на вълната играят критична роля в много области като сензори, медицинско лечение, спектрален анализ, изображения и телекомуникации. Въпреки че лазерите с разпределен рефлектор на Браг (DBR) и лазерите с разпределена обратна връзка (DFB) осигуряват отлична производителност, производствените им разходи са по-високи от тези на лазерните диоди на Фабри-Перо (FP), тъй като изискват индивидуално тестване преди опаковане.
В допълнение, в сравнение с вълноводните решетки, използвани в DFB и DBR лазерите, FBG осигуряват превъзходна стабилност и точност на дължината на вълната. Обемните брегови решетки (VBG) могат да служат като алтернатива на FBG в определени приложения, но въпреки това FBG имат предимства в термичната стабилност, простотата на интегриране и гъвкавостта.
Полупроводниковите изпомпващи лазери с висока изходна мощност и стабилна дължина на вълната играят ключова роля в съвременните влакнести лазери, влакнести усилватели и рамановски влакнести усилватели. Тъй като медиите за лазерно усилване са силно чувствителни към колебания в дължината на вълната на помпата, FBG-стабилизираните полупроводникови лазери с дължина на вълната се превърнаха в основното решение на пазара.
Фигура 1 илюстрира структурата на типичен FBG лазерен модул с помпа с фиксирана дължина на вълната. В такива приложения FBG е вписан върху влакното на пигтейла на лазера на помпата, обикновено разположен на разстояние от 50 cm до 2 m от лазерния чип.
Системата използва колимиращи оптични компоненти или пигтейли с лещи за ефективно свързване на светлината, излъчвана от полупроводниковия лазерен чип в едномодовия пигтейл.
Fiber Bragg Grating установява външен механизъм за обратна връзка, ефективно стабилизирайки дължината на вълната на лазера близо до централната дължина на вълната на FBG и стеснявайки изходната спектрална ширина на лазера. По този начин лазерният модул на помпата постига както висока ефективност на помпата, така и отлична стабилност.
Фигура 1. Модул на помпата FBG
Конструирането на лазер с външна кухина с помощта на Fiber Bragg Grating (FBG) е рентабилно решение за подобряване на производителността на евтините лазери. Както е показано на фигура 1, FBG е вписан във влакнеста опашка, обикновено близо до излъчващия чип, образувайки лазер с външна кухина.
В сравнение с конвенционалните лазерни диоди на Фабри-Перо, FBG-базираните лазери с външна кухина не само се отличават с по-тясна ширина на линията, но също така проявяват по-силно потискане на дрейфа на дължината на вълната, предизвикан от промени в температурата или задвижващия ток – двата общи фактора, причиняващи промени в производителността на лазерните диоди.
За да осигурят ефективно и надеждно заключване на дължината на вълната или стабилизиране на лазерни диоди, производителите на лазери трябва да изберат FBG, които отговарят на основните спецификации за производителност.
Производителите на лазерни диоди също трябва да изберат надеждни и технически зрели доставчици на FBG, които могат да предложат широк избор от дължини на вълните и конфигурации, включително тип влакно, влакно с поддържане на поляризация (PM) или влакно без поддържане на поляризация, размери и др.
Със своята висока термична стабилност, отлична съвместимост на интегриране, многофункционална гъвкавост и способност за прецизен контрол на дължината на вълната, Fiber Bragg Grating (FBG) се превърна в основен компонент за високо прецизно заключване и стабилизиране на дължина на вълната в различни полупроводникови лазерни приложения. Независимо дали за заключване на дължината на вълната в помпени лазери с висока мощност или надграждане на производителността на евтини лазерни модули, FBG постига прецизно заключване на дължината на вълната и стесняване на широчината на линията чрез оптимизиране на външния механизъм за обратна връзка, като същевременно ефективно устоява на външни смущения като температура и вариации на тока на задвижване.
Авторско право @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Китай Оптични модули, производители на оптични модули, свързани с влакна лазери, доставчици на лазерни компоненти Всички права запазени.
