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从实现技术上看可调谐激光器的工作原理
发布时间:2020-11-14   点击次数:16次
   可调谐激光器是指在一定范围内可以连续改变激光输出波长的激光器,可用于光谱学、光化学、医学、生物学、集成光学、污染监测、半导体材料加工、信息处理和通信等。
  从实现技术上,可调谐激光器可分为电流控制技术、温度控制技术和机械控制技术三种类型:
  1、基于电流控制原理:基于电流控制技术的一般原理是通过改变可调谐激光器内不同位置的光纤光栅和相位控制部分的电流,从而使光纤光栅的相对折射率会发生变化,产生不同的光谱,通过不同区域光纤光栅产生的不同光谱的叠加进行特定波长的选择,从而产生需要的特定波长的激光。
  2、基于温度控制原理:基于温度控制技术主要应用在DFB结构中,其原理在于调整激光腔内温度,从而可以使之发射不同的波长。
  一种基于该原理技术的可调激光器的波长调节是依靠控InGaAsP DFB激光器工作在-5~50℃的变化实现的。模块内置有FP标准具和光功率检测,连续光输出的激光可被锁定在ITU规定的50GHz间隔的栅格上。模块内有两个独立的TEC,一个用来控制激光器的波长,另一个用来保证模块内的波长锁定器和功率检测探测器恒温工作。模块还内置有SOA大输出光功率。
  3、基于机械控制原理:基于机械控制技术一般采用MEMS来实现。一种基于机械控制技术的可调谐激光器采用MEMS-DFB结构。可调谐激光器主要包括DFB激光器阵列、可倾斜的MEMS镜片和其他控制与辅助部分。对于DFB激光器阵列区存在若干个DFB激光器阵列,每个阵列可以产生带宽约为1.0nm内的间隔为25GHz的特定波长。通过控制MEMS镜片旋转角度来对需要的特定波长进行选择,从而输出需要的特定波长的光。
  另一种基于VCSEL结构ML系列系列的可调谐激光器,其设计基于光泵浦垂直腔面发射激光器,采用半对称腔技术,利用MEMS实现连续的波长调谐。同时通过此方法可得到大的输出光功率和宽光谱调谐范围,热敏电阻和TEC封装在一起,以便在宽的温度范围内具有稳定的输出。为了精确频率控制一个宽带波长控制器被集成同一管壳内,前端分接光功率检测器及光隔离器用于提供稳定的输出功率。这种可调激光器可以在C波段和L波段提供10/20mW光功率。
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