Перевод Андрея Швеца
Лазерный диод содержит гофрированную волноводную структуру, (решётку), обеспечивающую частотную зависимость свойств резонатора, за счет чего задается длина волны излучения. Другая часть структуры лазера выступает в качестве усиливающей среды (активного слоя). На другом конце резонатора может устанавливаться ещё один РБО.
Эти диоды обычно представляют собой одночастотные лазеры с дифракционно-ограниченным качеством пучка, и они зачастую являются перестраиваемыми по длине волны.
Перестройка в свободном спектральном диапазоне лазерного резонатора может быть выполнена за счет отдельной фазовой секции, перестройка которой может быть выполнена за счет контроля температуры лазера, или, проще, путём изменения температуры активной среды за счет регулировки тока накачки. Если температура всего устройства изменяется, то ответное изменение длины волны происходит значительно меньше, чем для обычного одномодового лазерного диода, поскольку отражённые решёткой волны смещаются меньше, чем максимум усиления. Также может быть выполнена электро-оптическая перестройка. Модовый скачок при свободной перестройке и большом диапазоне длин волн возможен благодаря согласованной перестройке брэгговской решётки и составу активной среды.
Множество разработанных сложных устройств, используют разновидность эффекта Вернье (Vernier effect) с пробными решётками(SG-DBR laser), они обеспечивают изменение диапазона шире, чем, например, 40 нм, хотя и не без модового скачка.
Ширина линии генерации DFB-диода составляет обычно несколько мегагерц, из-за относительно короткого лазерного резонатора. Хотя он больше, чем, например, в лазерном диоде с внешним резонатором (external-cavity diode laser).
Структура МОРА (с англ. «задающий генератор - усилитель мощности»), где дополнительная усилительная часть (полупроводниковый оптический усилитель) расположена на том же полупроводниковом кристалле. Фактически DBR-лазер является инжекционным лазером. С такими устройствами может быть достигнута выходная мощность более 100 мВт. Так же возможна непосредственная генерация высокой мощности (больше 10 Вт) с применением широкоапертурного лазерного диода (Broad-area laser diod), имеющего поверхностную брэгговскую решётку внутри резонатора. Излучение может при этом быть не одномодовым, но все же с относительно малой шириной полосы генерации.
Лазеры поверхностного излучения с вертикальным резонатором (VCSEL-lasers) на самом деле также являются лазерами с распределённым брэгговским отражателем, хотя термин «лазерные DBR-диоды» обычно используется для полупроводниковых лазеров с торцевым излучением (edge-emitting semiconductor lasers).
Область применения лазерных DBR-диодов включает оптоволоконные коммуникации, беспроводную оптическую связь, лазерное охлаждение, оптические измерители и датчики, и спектроскопию высокого разрешения. DBR-лазеры в настоящее время конкурируют с лазерными диодами с внешним резонатором (ECDL), которые тоже предлагают перестройку длины волны одночастотного излучения, с потенциально лучшими характеристиками, например в плане шума, но так же требуют значительно более сложной конструкции. Микросхема, содержащая линейку из DBR-лазеров, может служить очень компактным источником для использования в системах спектрального уплотнения (WDM).
По материалам интернет-энциклопедии www.rp-photonics.com
