DFB 激光器是一種將衍射光柵作為激光腔一部分的激光器。

DFB代表Distributed FeedBack，翻譯過(guò)來(lái)就是“分布式反饋"。一種激光二極管，其特點(diǎn)是輸出波長(zhǎng)恒定。由于二極管層的邊界處有衍射光柵，因此可以僅放大并輸出特定波長(zhǎng)的光。

通過(guò)放大單個(gè)波長(zhǎng)，光譜寬度變窄，從而最大限度地提高光信號(hào)的光譜效率并最大限度地減少對(duì)其他信號(hào)的干擾。適用于高密度信息傳輸和多信號(hào)同時(shí)傳輸。此外，其較高的頻率穩(wěn)定性有利于提高信號(hào)質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速度。

DFB激光器的應(yīng)用

DFB 激光器有多種應(yīng)用。下面是一個(gè)例子。

1. 遠(yuǎn)距離通訊

DFB激光器廣泛應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域。由于波長(zhǎng)是單一的，因此可以最小化信息損失。它具有頻率穩(wěn)定性高、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，有利于長(zhǎng)距離通信。

為了抑制長(zhǎng)距離光通信中的損耗，光纖選擇傳輸損耗小的波長(zhǎng)。光纖的損耗根據(jù)光的波長(zhǎng)變化很大，一般廣泛使用1.3μ和1.5μ波段的波長(zhǎng)。特別是1550nm波長(zhǎng)是損耗最小的波長(zhǎng)，因此它是長(zhǎng)波長(zhǎng)DFB激光器的典型波長(zhǎng)。

2.內(nèi)窺鏡

內(nèi)窺鏡通常用于觀察體內(nèi)的組織和器官。DFB 激光器用作內(nèi)窺鏡的光源，可發(fā)出高質(zhì)量的光。由于其結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高，適合作為內(nèi)窺鏡的光源。

3、氣體檢查

DFB 激光器也用于氣體分析。通過(guò)產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光并測(cè)量目標(biāo)氣體的吸收光譜，可以無(wú)損地檢測(cè)氣體的類型和濃度。DFB 激光器具有窄光譜寬度，可實(shí)現(xiàn)高度靈敏和精確的測(cè)量。

DFB激光器原理

激光器內(nèi)部有p型和n型熔覆層以及有源層。正極與p型包覆層連接，負(fù)極與n型包覆層連接。主要特點(diǎn)是在p型層和有源層之間構(gòu)建了衍射光柵。

在操作期間，從電極沿正向施加電壓。電子和空穴通過(guò)電壓從每個(gè)包覆層進(jìn)入有源層，當(dāng)這些電荷重新組合時(shí)，就會(huì)發(fā)射光。光被有源層和反射器的邊界放大。

DFB 激光器具有內(nèi)置衍射光柵，這使得它們只能反射特定波長(zhǎng)并僅放大單一波長(zhǎng)的光。這一特性在光通信和醫(yī)療設(shè)備等多種應(yīng)用中很有用，也是 DFB 激光器得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

有關(guān) DFB 激光器的其他信息

1. DFB激光器的溫度特性

半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)根據(jù)溫度略有變化。DFB 激光器的另一個(gè)特點(diǎn)是其波長(zhǎng)相對(duì)于溫度是穩(wěn)定的。在波長(zhǎng)復(fù)用光通信和相干光通信領(lǐng)域，波長(zhǎng)的溫度特性也是一個(gè)重要的點(diǎn)。

據(jù)說(shuō)典型的DFB激光器相對(duì)于溫度的波長(zhǎng)梯度約為0.1nm/℃，并且振蕩波長(zhǎng)是通過(guò)衍射光柵的周期和溫度梯度的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)來(lái)控制的。另外，為了避免受到環(huán)境溫度的影響，通常使用溫度熱敏電阻和珀耳帖元件來(lái)進(jìn)行溫度控制。然而，為了降低成本和功耗，不需要外部溫度控制的DFB激光器也在積極研究。

2. 與FP激光器的比較

另一種類型的半導(dǎo)體激光器是法布里-珀羅（FB）激光器。FB 激光器在諧振腔中工作，光在諧振腔的前表面和后表面上多次反射并被放大。其特點(diǎn)是波譜比較廣。

因此，DFB激光器的光譜寬度存在很大差異。FP 激光器用于多種應(yīng)用，包括光纖通信和傳感器，但當(dāng)需要單模輸出時(shí)，DFB 激光器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。