Fiber Braggi reste (FBG) kasutatakse laialdaselt erinevates rakendustes, mis nõuavad pooljuhtlaserdioodide kõrget lainepikkuse täpsust ja stabiilsust. FBG-d pakuvad mitmeid eeliseid, sealhulgas kõrge termiline stabiilsus, integreerimise lihtsus ja tugev mitmekülgsus, mida kõik on käesolevas artiklis kirjeldatud.
Kitsa joonelaiuse ja stabiilse lainepikkusega laserid mängivad olulist rolli paljudes valdkondades, nagu tundlikkus, ravi, spektraalanalüüs, pildistamine ja telekommunikatsioon. Kuigi Distributed Bragg Reflector (DBR) laserid ja Distributed Feedback (DFB) laserid tagavad suurepärase jõudluse, on nende tootmiskulud kõrgemad kui Fabry-Perot (FP) laserdioodidel, kuna need nõuavad enne pakkimist individuaalset testimist.
Lisaks pakuvad FBG-d võrreldes DFB- ja DBR-laserites kasutatavate lainejuhivõredega suurepärase stabiilsuse ja lainepikkuse täpsuse. Volume Braggi restid (VBG-d) võivad teatud rakendustes olla FBG-de alternatiiviks, kuid FBG-del on eelised termilise stabiilsuse, integreerimise lihtsuse ja mitmekülgsuse osas.
Suure väljundvõimsusega ja stabiilse lainepikkusega pooljuhtpumplaserid mängivad võtmerolli kaasaegsetes fiiberopslaserites, kiudvõimendites ja Ramani kiudvõimendites. Kuna laservõimenduskandjad on pumba lainepikkuse kõikumiste suhtes väga tundlikud, on FBG-ga stabiliseeritud lainepikkusega pooljuhtpumplaserid muutunud turul peamiseks lahenduseks.
Joonis 1 illustreerib tüüpilise FBG lainepikkusega lukustatud pumba lasermooduli struktuuri. Sellistes rakendustes kantakse FBG pumbalaseri patsikiule, mis paikneb tavaliselt laserkiibist 50 cm kuni 2 m kaugusel.
Süsteem kasutab kollimeerivaid optilisi komponente või läätsega kiudpatsid, et tõhusalt siduda pooljuhtlaserkiibilt kiirgav valgus ühemoodilise patsiga.
Fiber Braggi võre loob välise tagasiside mehhanismi, stabiliseerides tõhusalt laseri lainepikkust FBG kesklainepikkuse lähedal ja ahendades laseri väljundspektri laiust. Sel viisil saavutab pumba lasermoodul nii pumba kõrge efektiivsuse kui ka suurepärase stabiilsuse.
Joonis 1. FBG pumba moodul
Välise õõneslaseri ehitamine Fiber Braggi resti (FBG) abil on kulutõhus lahendus odavate laserite jõudluse parandamiseks. Nagu on näidatud joonisel 1, on FBG kantud kiudpatsi, tavaliselt kiirgava kiibi lähedale, moodustades välise õõnsuslaseri.
Võrreldes tavaliste Fabry-Perot laserdioodidega ei ole FBG-põhistel välisõõneslaseritel mitte ainult kitsam joonelaius, vaid neil on ka tugevam temperatuuri või ajamivoolu muutustest põhjustatud lainepikkuse triivi mahasurumine – kaks levinumat tegurit, mis põhjustavad laserdioodide jõudluse nihkeid.
Laserdioodide tõhusa ja usaldusväärse lainepikkuse lukustamise või stabiliseerimise tagamiseks peavad laseritootjad valima FBG-d, mis vastavad tuuma jõudlusnõuetele.
Laserdioodide tootjad peaksid valima ka usaldusväärsed ja tehniliselt küpsed FBG tarnijad, kes suudavad pakkuda laia valikut lainepikkusi ja konfiguratsioone, sealhulgas kiutüüpi, polarisatsiooni säilitavat (PM) või mittepolarisatsiooni säilitavat kiudu, mõõtmeid ja muud.
Tänu oma kõrgele termilisele stabiilsusele, suurepärasele integreerimisühilduvusele, mitme stsenaariumi mitmekülgsusele ja täpse lainepikkuse reguleerimise võimalusele on Fiber Braggi restist (FBG) saanud erinevates pooljuhtlaserite rakendustes lainepikkuse ülitäpse lukustamise ja stabiliseerimise põhikomponent. Kas lainepikkuse lukustamiseks suure võimsusega pumplaserites või odavate lasermoodulite jõudluse parandamiseks, saavutab FBG täpse lainepikkuse lukustamise ja joonelaiuse kitsendamise, optimeerides välist tagasisidemehhanismi, hoides samal ajal tõhusalt vastu välistele häiretele, nagu temperatuuri ja ajami voolu kõikumised.
Autoriõigus @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Hiina kiudoptilised moodulid, fiiberoptiliste laserite tootjad, laserikomponentide tarnijad. Kõik õigused kaitstud.
