Vlakne Braggove rešetke (FBG) se pogosto uporabljajo v različnih aplikacijah, ki zahtevajo visoko natančnost in stabilnost valovne dolžine za polprevodniške laserske diode. FBG-ji ponujajo številne prednosti, vključno z visoko toplotno stabilnostjo, enostavno integracijo in veliko vsestranskostjo, ki so vse podrobno opisane v tem dokumentu.
Laserji z ozko širino črte in stabilno valovno dolžino igrajo ključno vlogo na številnih področjih, kot so zaznavanje, zdravljenje, spektralna analiza, slikanje in telekomunikacije. Čeprav laserji s porazdeljenim Braggovim reflektorjem (DBR) in laserji s porazdeljeno povratno informacijo (DFB) zagotavljajo odlično zmogljivost, so njihovi proizvodni stroški višji kot stroški laserskih diod Fabry-Perot (FP), saj zahtevajo individualno testiranje pred pakiranjem.
Poleg tega v primerjavi z valovodnimi rešetkami, ki se uporabljajo v laserjih DFB in DBR, FBG zagotavljajo vrhunsko stabilnost in natančnost valovne dolžine. Volumen Braggove rešetke (VBG) lahko služijo kot alternativa FBG v določenih aplikacijah, vendar imajo FBG prednosti v toplotni stabilnosti, enostavnosti integracije in vsestranskosti.
Polprevodniški črpalni laserji z visoko izhodno močjo in stabilnimi valovnimi dolžinami igrajo ključno vlogo v sodobnih laserjih z vlakni, ojačevalcih z vlakni in ojačevalcih z vlakni Raman. Ker so mediji z laserskim ojačanjem zelo občutljivi na nihanja valovne dolžine črpalke, so polprevodniški laserji črpalke s stabilizirano valovno dolžino FBG postali glavna rešitev na trgu.
Slika 1 prikazuje strukturo tipičnega laserskega modula črpalke z zaklenjeno valovno dolžino FBG. V takšnih aplikacijah je FBG vpisan na vlakno črpalnega laserja, običajno nameščeno na razdalji od 50 cm do 2 m od laserskega čipa.
Sistem uporablja kolimacijske optične komponente ali vlakna z lečami za učinkovito združevanje svetlobe, ki jo oddaja polprevodniški laserski čip, v enosmerni zavoj.
Fiber Bragg Grating vzpostavi zunanji povratni mehanizem, ki učinkovito stabilizira valovno dolžino laserja blizu osrednje valovne dolžine FBG in zoži izhodno spektralno širino laserja. Na ta način laserski modul črpalke doseže visoko učinkovitost črpalke in odlično stabilnost.
Slika 1. Modul črpalke FBG
Izdelava laserja z zunanjo votlino z uporabo Fiber Bragg Grating (FBG) je stroškovno učinkovita rešitev za izboljšanje učinkovitosti nizkocenovnih laserjev. Kot je prikazano na sliki 1, je FBG vpisan v fiber pigtail, običajno blizu oddajnega čipa, in tvori laser z zunanjo votlino.
V primerjavi z običajnimi laserskimi diodami Fabry-Perot laserji z zunanjo votlino, ki temeljijo na FBG, nimajo le ožje širine črte, temveč izkazujejo tudi močnejšo zatiranje odmika valovne dolžine, ki ga povzročajo spremembe temperature ali pogonskega toka – dva pogosta dejavnika, ki povzročata spremembe v zmogljivosti laserskih diod.
Da bi zagotovili učinkovito in zanesljivo zaklepanje valovne dolžine ali stabilizacijo laserskih diod, morajo proizvajalci laserjev izbrati FBG-je, ki izpolnjujejo osnovne specifikacije delovanja.
Proizvajalci laserskih diod bi morali izbrati tudi zanesljive in tehnično zrele dobavitelje FBG, ki lahko ponudijo širok izbor valovnih dolžin in konfiguracij, vključno z vrsto vlaken, vlakni, ki ohranjajo polarizacijo (PM) ali vlakni, ki ne vzdržujejo polarizacije, dimenzije in več.
S svojo visoko toplotno stabilnostjo, odlično integracijsko združljivostjo, vsestranskostjo različnih scenarijev in natančno zmožnostjo nadzora valovne dolžine je Fiber Bragg Grating (FBG) postala osrednja komponenta za visoko natančno zaklepanje valovne dolžine in stabilizacijo v različnih aplikacijah polprevodniških laserjev. Ne glede na to, ali gre za zaklepanje valovne dolžine v visokozmogljivih laserjih s črpalko ali za nadgradnjo zmogljivosti poceni laserskih modulov, FBG dosega natančno zaklepanje valovne dolžine in zoženje širine črte z optimizacijo zunanjega povratnega mehanizma, hkrati pa se učinkovito upira zunanjim motnjam, kot so variacije temperature in pogonskega toka.
Avtorska pravica @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Kitajska, moduli z optičnimi vlakni, proizvajalci laserjev s sklopi vlaken, dobavitelji laserskih komponent Vse pravice pridržane.
