Single-mode vezelgekoppelde laserdiode

Pakkettype: Er zijn twee veelgebruikte pakketten voor dit type halfgeleiderlaserbuis, een "vlinderpakket", dat een TEC temperatuurgecontroleerde koeler en een thermistor integreert. Single-mode vezelgekoppelde halfgeleiderlaserbuizen kunnen gewoonlijk een uitgangsvermogen bereiken van enkele honderden mW tot 1,5 W. Eén type is een "coaxiaal" pakket, dat vaak wordt gebruikt in laserbuizen waarvoor geen TEC-temperatuurregeling vereist is. Coaxiale pakketten hebben ook TEC.

Type laserbuis: Veel voorkomende type 3 halfgeleiderlaserbuizen op de markt. VCSEL halfgeleiderlaserbuizen ondergaan over het algemeen geen vezelkoppeling. Ze zijn het type halfgeleiderlaserbuizen dat vaak wordt aangetroffen in grote diffusiedetectietoepassingen, zoals computermuisapparaten of 3D-gezichtsherkenning op smartphones. DFB en FP zijn edge-emitters, meestal glasvezelgekoppeld.

A. FP (Fabry-Perot) Fabry-Perot halfgeleiderlaserbuis

FP-laser, de meest voorkomende en gebruikelijke halfgeleiderlaser, is een lichtgevend halfgeleiderapparaat dat de FP-holte als resonantieholte gebruikt en coherent licht in de multi-longitudinale modus uitzendt. De technologie is zeer volwassen en wordt veel gebruikt. De spectrale kenmerken van FP zijn echter niet goed, en er zijn problemen met meerdere zijmodi en spreiding. Daarom kan het alleen worden gebruikt voor toepassingen met gemiddelde tot lage snelheid (snelheid lager dan 1-2G) en korte afstanden (minder dan 20 kilometer).

Om de emissiebandbreedte te verminderen en de algehele stabiliteit van de halfgeleiderlaserbuis te verbeteren, voegen fabrikanten van halfgeleiderlaserbuizen vaak vezel-Bragg-roosters toe binnen de uitgangsvezel. Bragg-roosters voegen een paar procent reflectiviteit toe aan een halfgeleiderlaserbuis bij een zeer precieze golflengte. Dit zal de totale emissiebandbreedte van de halfgeleiderlaserbuis verminderen. De emissiebandbreedte zonder een Bragg-rooster is doorgaans 3-5 nm, terwijl deze met een Bragg-rooster veel smaller is (<0,1 nm). De temperatuurafstemmingscoëfficiënt van het golflengtespectrum zonder een Bragg-rooster is doorgaans 0,35 nm/°C, terwijl deze waarde met een Bragg-rooster veel kleiner is.

B. DFB (Distributed Feedback) gedistribueerde feedback laser laserbuis, DBR (Distributed Bragg Reflector) gedistribueerde Bragg reflectielaser

Het DFB / DBR halfgeleiderlaserbuisapparaat integreert het golflengtestabiliserende deel van het Bragg-rooster rechtstreeks in het versterkingsmedium in de halfgeleiderlaserbuis, waardoor een modusselectieve structuur in de resonantieholte wordt gevormd, die een volledige single-mode werking kan bereiken. Dit geeft de DFB een smallere emissiegolflengte, doorgaans 1 MHz (dat wil zeggen ~10-5 nm), in plaats van ~0,1 nm voor Fabry-Perot met Bragg-roosters. Daarom zijn de spectrale kenmerken zeer goed en kunnen ze de invloed van dispersie bij transmissie over lange afstanden vermijden. Het wordt veel gebruikt in langeafstands- en hogesnelheidstoepassingen. De temperatuurafstemmingscoëfficiënt van het golflengtespectrum is doorgaans 0,06 nm/°C.