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1330nm DFB 激光器结构组成与关键特性分析

更新时间:2025-07-21  |  点击率:32
  1330nm DFB 激光器是一种基于半导体材料的激光二极管,其核心特性是通过周期性折射率调制(光栅)实现光反馈,从而产生单纵模激光输出。1330nm DFB 激光器工作在光纤通信的O波段,常用于光纤传感、电信和生物医学等领域。
  1330nm DFB 激光器结构组成:
  1.外延层结构
  衬底:通常为InP(磷化铟),与InGaAsP材料晶格匹配。
  下波导层:较低折射率的InP或InGaAsP层,限制光场分布。
  有源区:厚度约几百纳米的InGaAsP多层量子阱(MQW),提供光增益。
  上波导层:与下波导层对称,进一步限制光场。
  光栅层:位于有源区附近或内部,通过全息曝光、电子束曝光等技术刻蚀周期性折射率调制。
  盖层:高阻材料(如InP),保护器件并形成电注入结构。
  2.电极结构
  p型和n型电极:分别接触有源区的上下两侧,形成PIN结。注入电流时,电子和空穴分别从n型和p型区域注入有源区。
  脊形波导:通过刻蚀形成的条状结构,限制光场和电流路径,降低阈值电流。
  3.封装结构
  TO封装:激光器芯片焊接在铜热沉上,通过金丝键合连接电极,外壳采用气密性封装。
  光纤耦合:输出光通过透镜或直接耦合到单模光纤,提高耦合效率。
  1330nm DFB 激光器关键特性:
  1.波长稳定性
  DFB结构对温度敏感,通常需集成热沉或温控电路以稳定波长。
  1330 nm波长对应光纤的零色散点附近,适合长距离传输。
  2.单频输出
  无多纵模竞争,光谱纯度高,适用于相干通信或高精度传感。
  3.低阈值电流
  量子阱结构和脊形波导设计降低阈值电流。
  4.调制特性
  可直接调制(带宽受限),或使用外部调制器实现高速调制。