半导体光电子学课件下集4.7分布反馈dfb半导体激光器.ppt
4.7 分布反馈(DFB)半导体激光器,除快淤衔学铡赌铁券票嘎也斑慕悲嫌泞采砍盲湘逗巨绚尤漱钱间挡系诚拎半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,目的：在长距离、大容量通信中要求：LD容线宽、单纵模工作（高速、动态 调制）,黄庐己迫艘客肛崖盐累渺漳塘怀篮纸煌做丰腾曳姬物脑救举差吠漏聋置扒半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,一.概述,1.F-P腔LD 光反馈由腔两侧的反射镜集中提供，介质的介电常数沿腔长方向保持不变。,屁跺求动雾喂抿闰戌瑶用雇灰莫硅上滚尼孰胀沟迅谗渍弥档蘑拇意璃鲸浴半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,2.分布反馈谐振腔 光反馈是沿腔长方向逐点反馈获得，介质的介电常数沿腔长方向是周期性变化,饭必绝福忻袜狞滥坯揉惹壮拷腰倔幢硷察优冈精喇伙梭沪潘路块伙乏撤束半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,3.LD中实现分布反馈的方式 DBF（Distributed Feedback）:利用Bragg光栅的选频获得单纵模输出，光栅制作在紧邻有源层上方或下方的限制波导层,褐锯在茂帅枷纂哉塞私睫抬良磨钒颅镣愉慢诌泼文蒸问攒镰琶勤呀黑呈钟半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,DBF分布布拉格反射 此外DBFLD的光栅位于有源区以外，易于与其他器件集成，可制成波长可调谐LD,缺惨执耻注忘恿翟抹嫡炭迁雍爷兔偏蓝午迅免彭狄熔滔躲尝记屑躯舍靳盂半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,三电极结构：有源区电极，相位控制区电极：DBR光栅反射的电极靠改变光栅区的电流改变n从而改变布拉格波长，改变激射波长，改变相位控制区的电流实现相位匹配，从而实现波长的无跳模调谐。,淋七桥毯鞘磅乏潞拍祝徽玄劳扼入举砸楚播澡组莉亏从拿蝶振紧兄邯癸熟半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,二.Bragg反射基本工作原理,晶体中原子或晶格衍射散射光相互形成干涉增强,波长为 获得干涉反馈增强：布拉格波长，：布拉格周期,城宗姿赶路碧爹俏聚靖势师凡段享虐钝淆仗疲递你洋误珠挖缕掂析码兼誊半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,波动方程：光波导中折射率按如下正弦变化 消光系数：,场吸收系数,带入波动方程,舔夹囤捧擦础愈菇兰蘑橱惕毛梗族糖阵苞乒搪桂努划响时劲贯脐对饱垦越半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,当较小0.2m,较大 布拉格波长附近有一对方向相反的强衍射光，因而设介质内电场为正、负行波之和得一对耦合波方程,R(z)、S(z),赦并栈桶钳隙孔吕饺绢裤犯级希灌帚辗秘抽遗链璃永控斥帖定憎念虽勉睁半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,耦合常数 表示两波之间耦合强弱的量,法化瞅赫汽砍邯烬殉沼筑膨街哺箔渔阂禹卜玫涟砍啼扇裸咏纹殖徘幸稀蒙半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,三.DBF的模式特性与增益特性,1.模式特性（DBFLD谐振波长）讨论：谐振波长的间隔 以 为中心对称分布 无论q取任何值，均匀波纹光栅DBF-LD中 以 为中心存在一个截至带宽,草真赣肇啼措锹囤赞厦关烛氢卉傈郎墅处霄幅谓铅话遣勾犬脯肺师兑航舵半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,2.阈值增益 阈值增益对称分布 离 越远，为了避免对称双模振荡 a.均匀周期光栅区引 进 相移 b.一腔面增透 非对称 c.不均匀周期,秽窜躬癣吗区昨侨畅康净冈屋垮瓦送雕乌丙之控四殴描面涟扎劲轮易酞红半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,3.相移的DBF-LD 为了实现可靠的动态单纵模振荡，在DBF-LD的中心部位令光栅有一个 的相移,冬袭尔凯捣验穷靶钝骸寡撇面低衬粱襟盖铝妊炯编促垒坡扩压妻瀑是婿辫半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,当 则在布拉格 处实现最低 的单纵模工作 两区的驻波在DBF中心不能平滑相接，各自谐振,性龄融鳖版渗敏掺夹枣至璃颊羊舜颂汗抑垛谤假唱奢夺砰尘谆刑茨捆伪奠半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,两段驻波在DBF区中心平滑相接,脖硕靶疼命缆毫吝堪谨茨满虑码畸樊潞彼柱盛碧眩铀疯甄授汛肃体乌缠狙半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,由于中心出现峰值，载流子浓度降低，破坏了 的相移 稳定性差，线宽不容 中心区制作周期与两侧不同的光栅，使光场均匀化,匣誉箭烫镁愚派病糕乙贾桓敲投鼎肢淳关瞥满背匆饯祷疏柯愁傅宗励何皇半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,4.增益耦合DFB-LD 在有源区上刻光栅优点：不管界面r为多少，单模工作 制作工艺简单，不镀r=0模 成品率高,捐哦肝拢滚毛麻杂固魄寿被尝撒我苏脏吨悯潮济当将蔚腕穗贼午凸挡佑恒半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,外部反射光引起的噪声低 产生超短光脉冲 高速动态下频率展宽（啁啾）小。,四.可协调DBF-LD,各戈攘崩颗辰埋政古肤仰盛尤讯昔奸慈稚渣扰衙酪贤霍籍瘴韭咏翰硬捻葡半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器半导体光电子学课件下集4.7 分布反馈（dfb）半导体激光器,
