Vláknové Braggovy mřížky (FBG) jsou široce používány v různých aplikacích vyžadujících vysokou přesnost a stabilitu vlnových délek pro polovodičové laserové diody. FBG nabízejí četné výhody, včetně vysoké tepelné stability, snadné integrace a silné všestrannosti, které jsou všechny rozvedeny v tomto dokumentu.
Lasery s úzkou šířkou čáry a stabilní vlnovou délkou hrají klíčovou roli v mnoha oblastech, jako je snímání, lékařské ošetření, spektrální analýza, zobrazování a telekomunikace. Přestože lasery s distribuovaným Braggovým odrazem (DBR) a lasery s distribuovanou zpětnou vazbou (DFB) poskytují vynikající výkon, jejich výrobní náklady jsou vyšší než u laserových diod Fabry-Perot (FP), protože vyžadují individuální testování před balením.
Navíc ve srovnání s vlnovodnými mřížkami používanými v laserech DFB a DBR poskytují FBG vynikající stabilitu a přesnost vlnové délky. Objemové Braggovy mřížky (VBG) mohou v určitých aplikacích sloužit jako alternativa k FBG, přesto mají FBG výhody v tepelné stabilitě, jednoduchosti integrace a všestrannosti.
Polovodičové čerpací lasery s vysokým výkonem a stabilní vlnovou délkou hrají klíčovou roli v moderních vláknových laserech, vláknových zesilovačích a Ramanových vláknových zesilovačích. Protože média pro laserový zisk jsou vysoce citlivá na kolísání vlnové délky pumpy, staly se polovodičové pumpy s vlnovou délkou stabilizované lasery FBG hlavním řešením na trhu.
Obrázek 1 znázorňuje strukturu typického FBG laserového modulu pumpy s uzamčenou vlnovou délkou. V takových aplikacích je FBG napsáno na pigtailovém vláknu čerpacího laseru, typicky umístěném ve vzdálenosti 50 cm až 2 m od laserového čipu.
Systém využívá kolimačních optických komponent nebo čočkových vláknových pigtailů pro efektivní spojení světla vyzařovaného z polovodičového laserového čipu do singlemodového pigtailu.
Vláknová Braggova mřížka vytváří externí zpětnovazební mechanismus, který účinně stabilizuje vlnovou délku laseru blízko střední vlnové délky FBG a zužuje výstupní spektrální šířku laseru. Tímto způsobem čerpadlový laserový modul dosahuje jak vysoké účinnosti čerpadla, tak vynikající stability.
Obrázek 1. Modul čerpadla FBG
Konstrukce laseru s vnější dutinou pomocí vláknové Braggovy mřížky (FBG) je cenově efektivní řešení pro zvýšení výkonu levných laserů. Jak je znázorněno na obrázku 1, FBG je vepsáno do vláknového pigtailu, obvykle v blízkosti emitujícího čipu, tvořícího laser s vnější dutinou.
Ve srovnání s konvenčními Fabry-Perot laserovými diodami se lasery s vnější dutinou na bázi FBG vyznačují nejen užší šířkou čáry, ale také vykazují silnější potlačení driftu vlnové délky vyvolaného změnami teploty nebo hnacího proudu – dva běžné faktory způsobující posuny výkonu laserových diod.
Aby bylo zajištěno účinné a spolehlivé uzamčení nebo stabilizace vlnové délky laserových diod, musí výrobci laserů vybrat FBG, které splňují základní výkonové specifikace.
Výrobci laserových diod by si také měli vybrat spolehlivé a technicky vyspělé dodavatele FBG, kteří mohou nabídnout široký výběr vlnových délek a konfigurací, včetně typu vlákna, vlákna udržujícího polarizaci (PM) nebo vlákna neudržujícího polarizaci, rozměrů a dalších.
Díky své vysoké tepelné stabilitě, vynikající integrační kompatibilitě, všestrannosti pro více scénářů a přesnému řízení vlnové délky se Fibre Bragg Griting (FBG) stal základní komponentou pro vysoce přesné zamykání a stabilizaci vlnové délky v různých aplikacích polovodičových laserů. Ať už jde o blokování vlnových délek u vysokovýkonných laserových čerpadel nebo vylepšení výkonu levných laserových modulů, FBG dosahuje přesného blokování vlnové délky a zúžení šířky čar optimalizací mechanismu externí zpětné vazby a zároveň účinně odolává vnějším poruchám, jako jsou změny teploty a hnacího proudu.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Čína moduly optických vláken, výrobci laserů s vlákny, dodavatelé laserových komponent Všechna práva vyhrazena.
