eng
В волоконно-оптических линиях связи в режиме спектрального уплотнения каналов требуются динамически стабильные лазеры с очень узкой спектральной линией. Этим требованиям больше всего отвечают лазеры с распределенными брегговскими зеркалами.
Теги: fiber-optic communication lines lasers with distributed bragg mirrors волоконно-оптические линии связи лазеры с распределенными брегговскими зеркалами
Спектр излучения инжекционных лазеров имеет несколько продольных мод и достаточно большую ширину (1−5 нм). Для многих практических применений лазеров важнейшая задача − получение одночастотного режима генерации. Одночастотные лазеры используют в волоконно-оптических линиях связи со спектральным уплотнением каналов, спектроскопии высокого разрешения, в волоконно-оптических датчиках, в экологии, в медицине и в других областях науки и техники. Еще одна важная особенность полупроводниковых лазеров, которая дополнительно расширяет круг их применения, состоит в возможности широкой перестройки длины волны в пределах всего спектрального диапазона усиления (20−40 нм).
На первых этапах создания полупроводниковых перестраиваемых лазеров использовались лазерные диоды (ЛД) с коротким резонатором (100−200 мкм). Учитывая, что межмодовый интервал для таких излучателей велик, разница в усилении соседних мод достигает значительной величины. В результате спектр излучения лазеров с коротким резонатором обычно имеет одну продольную моду. Перестройка длины волны этих лазеров осуществлялась изменением температуры и тока накачки. Недостатком таких лазеров являлось малое значение выходной мощности, большое омическое и тепловое сопротивления, которые приводят к нестабильности в работе.
В волоконно-оптических линиях связи самое широкое распространение получили одночастотные лазеры с распределенной обратной связью (РОС).
В этих лазерах обратная связь, необходимая для генерации лазерного излучения, образуется за счет периодического изменения показателя преломления внутри оптического волновода. В лазерах с РОС область усиления находится в среде с периодическим изменением показателя преломления.
Данный класс лазеров имеет стабильный одночастотный режим работы (рис.1), широкий диапазон перестройки длины волны излучения, достаточно большую оптическую мощность в широком интервале температур [1−3].
Ватт-амперные характеристики в интервале температур от 5 до 80 градусов показаны на рис.2. Мощность излучения на выходе волокна составила 10–20 мВ. На рис.3 представлена конструкция международного унифицированного лазерного модуля типа "Баттерфляй", содержащего в себе активный элемент с распределенной обратной связью, микроохладитель, фотодиод обратной связи, термосопротивление, одномодовое волокно с сохранением поляризации и с цилиндрической линзой, оптическое сопротивление. Основные характеристики лазерных модулей на длину волны 1550 нм представлены в таблице.Ресурс работы лазерного модуля не менее ста тысяч часов.
Таким образом, одночастоные лазерные модули с распределенной обратной связью на длине волны 1550 нм нашли самое широкое применение в широкополосных (25 Тбит/с и выше) волоконно-оптических линиях связи и волоконно-оптических датчиках, в медицинской и экологической аппаратуре.
Литература
1.Голикова Е.Г., Дураев В.П. и др. – Квантовая Электроника, 1995, №2, с.96.
2.Дураев В.П. – Лазерная Техника и Оптоэлектроника, 1992, №3,с.40.
3.Дураев В.П., Медведев С.В. – Физика и техника полупроводников, 2014, т.48,вып.1, с.125.
На первых этапах создания полупроводниковых перестраиваемых лазеров использовались лазерные диоды (ЛД) с коротким резонатором (100−200 мкм). Учитывая, что межмодовый интервал для таких излучателей велик, разница в усилении соседних мод достигает значительной величины. В результате спектр излучения лазеров с коротким резонатором обычно имеет одну продольную моду. Перестройка длины волны этих лазеров осуществлялась изменением температуры и тока накачки. Недостатком таких лазеров являлось малое значение выходной мощности, большое омическое и тепловое сопротивления, которые приводят к нестабильности в работе.
В волоконно-оптических линиях связи самое широкое распространение получили одночастотные лазеры с распределенной обратной связью (РОС).
В этих лазерах обратная связь, необходимая для генерации лазерного излучения, образуется за счет периодического изменения показателя преломления внутри оптического волновода. В лазерах с РОС область усиления находится в среде с периодическим изменением показателя преломления.
Данный класс лазеров имеет стабильный одночастотный режим работы (рис.1), широкий диапазон перестройки длины волны излучения, достаточно большую оптическую мощность в широком интервале температур [1−3].
Ватт-амперные характеристики в интервале температур от 5 до 80 градусов показаны на рис.2. Мощность излучения на выходе волокна составила 10–20 мВ. На рис.3 представлена конструкция международного унифицированного лазерного модуля типа "Баттерфляй", содержащего в себе активный элемент с распределенной обратной связью, микроохладитель, фотодиод обратной связи, термосопротивление, одномодовое волокно с сохранением поляризации и с цилиндрической линзой, оптическое сопротивление. Основные характеристики лазерных модулей на длину волны 1550 нм представлены в таблице.Ресурс работы лазерного модуля не менее ста тысяч часов.
Таким образом, одночастоные лазерные модули с распределенной обратной связью на длине волны 1550 нм нашли самое широкое применение в широкополосных (25 Тбит/с и выше) волоконно-оптических линиях связи и волоконно-оптических датчиках, в медицинской и экологической аппаратуре.
Литература
1.Голикова Е.Г., Дураев В.П. и др. – Квантовая Электроника, 1995, №2, с.96.
2.Дураев В.П. – Лазерная Техника и Оптоэлектроника, 1992, №3,с.40.
3.Дураев В.П., Медведев С.В. – Физика и техника полупроводников, 2014, т.48,вып.1, с.125.
Отзывы читателей
