Vláknové Braggove mriežky (FBG) sú široko používané v rôznych aplikáciách vyžadujúcich vysokú presnosť a stabilitu vlnových dĺžok pre polovodičové laserové diódy. FBG ponúkajú množstvo výhod, vrátane vysokej tepelnej stability, ľahkej integrácie a silnej všestrannosti, ktoré sú všetky rozpracované v tomto dokumente.
Lasery s úzkou šírkou čiary a stabilnou vlnovou dĺžkou hrajú rozhodujúcu úlohu v mnohých oblastiach, ako je snímanie, lekárske ošetrenie, spektrálna analýza, zobrazovanie a telekomunikácie. Hoci lasery Distributed Bragg Reflector (DBR) a lasery s distribuovanou spätnou väzbou (DFB) poskytujú vynikajúci výkon, ich výrobné náklady sú vyššie ako náklady na Fabry-Perot (FP) laserové diódy, pretože si pred balením vyžadujú individuálne testovanie.
Okrem toho v porovnaní s vlnovodnými mriežkami používanými v laseroch DFB a DBR poskytujú FBG vynikajúcu stabilitu a presnosť vlnovej dĺžky. Objemové Braggove mriežky (VBG) môžu slúžiť ako alternatíva k FBG v určitých aplikáciách, ale FBG majú výhody v tepelnej stabilite, jednoduchosti integrácie a všestrannosti.
Polovodičové čerpadlové lasery s vysokým výkonom a stabilnou vlnovou dĺžkou hrajú kľúčovú úlohu v moderných vláknových laseroch, vláknových zosilňovačoch a Ramanových vláknových zosilňovačoch. Keďže médiá so ziskom lasera sú vysoko citlivé na kolísanie vlnovej dĺžky čerpadla, polovodičové lasery s vlnovou dĺžkou stabilizované FBG sa stali hlavným riešením na trhu.
Obrázok 1 znázorňuje štruktúru typického laserového modulu pumpy s blokovaním vlnovej dĺžky FBG. V takýchto aplikáciách je FBG napísané na pigtailovom vlákne pumpového lasera, typicky umiestneného vo vzdialenosti 50 cm až 2 m od laserového čipu.
Systém využíva kolimačné optické komponenty alebo vláknové pigtaily na efektívne spojenie svetla vyžarovaného z polovodičového laserového čipu do single-mode pigtailu.
Vláknová Braggova mriežka vytvára mechanizmus vonkajšej spätnej väzby, ktorý účinne stabilizuje vlnovú dĺžku lasera blízko centrálnej vlnovej dĺžky FBG a zužuje výstupnú spektrálnu šírku lasera. Týmto spôsobom čerpadlový laserový modul dosahuje vysokú účinnosť čerpadla a vynikajúcu stabilitu.
Obrázok 1. Modul čerpadla FBG
Konštrukcia externého dutinového lasera pomocou vláknovej Braggovej mriežky (FBG) je nákladovo efektívne riešenie na zvýšenie výkonu lacných laserov. Ako je znázornené na obrázku 1, FBG je vpísaný do vlákna vlákna, zvyčajne blízko emitujúceho čipu, čím sa vytvára laser s vonkajšou dutinou.
V porovnaní s konvenčnými Fabry-Perot laserovými diódami sa lasery s vonkajšou dutinou na báze FBG vyznačujú nielen užšou šírkou čiary, ale vykazujú aj silnejšie potlačenie posunu vlnovej dĺžky vyvolaného zmenami teploty alebo hnacieho prúdu – dva spoločné faktory spôsobujúce posuny výkonu laserových diód.
Na zabezpečenie efektívneho a spoľahlivého uzamknutia alebo stabilizácie vlnovej dĺžky laserových diód musia výrobcovia laserov vybrať FBG, ktoré spĺňajú základné výkonnostné špecifikácie.
Výrobcovia laserových diód by si tiež mali vybrať spoľahlivých a technicky vyspelých dodávateľov FBG, ktorí môžu ponúknuť široký výber vlnových dĺžok a konfigurácií, vrátane typu vlákna, vlákna udržiavajúceho polarizáciu (PM) alebo vlákna zachovávajúceho polarizáciu, rozmerov a ďalších.
Vďaka svojej vysokej tepelnej stabilite, vynikajúcej integračnej kompatibilite, všestrannosti viacerých scenárov a schopnosti presnej kontroly vlnovej dĺžky sa vláknová Braggova mriežka (FBG) stala kľúčovou súčasťou pre vysoko presné uzamknutie a stabilizáciu vlnovej dĺžky v rôznych aplikáciách polovodičových laserov. Či už ide o blokovanie vlnovej dĺžky vo vysokovýkonných laserových čerpadlách alebo zvýšenie výkonu lacných laserových modulov, FBG dosahuje presné blokovanie vlnovej dĺžky a zúženie šírky čiary optimalizáciou mechanizmu vonkajšej spätnej väzby a zároveň účinne odoláva vonkajším poruchám, ako sú zmeny teploty a prúdu pohonu.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Čína moduly optických vlákien, výrobcovia laserov spojených s vláknom, dodávatelia laserových komponentov Všetky práva vyhradené.
