Trong Diode Laser chỉ có một số sóng ánh sáng có bước sóng nhất định mới có
thể lan truyền được trong bộ cộng hưởng, cụ thể là những bước sóng thõa mãn điều
kiện sau:
λ = 2nL/m (2.5)
Trong đó m là một số nguyên, n là chiết suất của chất bán dẫn, L là chiều dài hộp cộng hưởng.
Laser chỉ khuyếch đại những bước sóng thỏa mãn điều kiện (2.5). Mỗi bước
sóng đó gọi là một mode dọc, hay đơn giản là mode. Tập hợp đỉnh của các mode này tạo thành đường bao phổ bức xạ của Diode Laser.
Hình 2.7 a, Các mode trong Diode Laser b, Đường bao vạch phổ khi Laser hoạt động duới mức ngưỡng c, Đường bao vạch phổ khi Laser hoạt động trên mức ngưỡng d, Phổ
phát xạ của Diode Laser
Từ công thức (2.5) xác định tần số cộng hưởng, cũng chính là tần số phát của Laser: ν = cm/(2Ln) (2.6)
Cũng từ (2.6) ta có khoảng cách tần số giữa 2 mode liên tiếp: ∆ν = c/(2Ln) (2.7)
Mặt khác do c = νλ nên:
∆ν/ν = ∆λ/λ (2.8)
Từ đây suy ra khoảng cách bước sóng giữa 2 mode liên tiếp: ∆λ = λ2/(2Ln) (2.9)
Trong hệ thống WDM, phải quy định và điều chỉnh chính xác bước sóng của Diode Laser, nếu không, sự trôi bước sóng do các nguyên nhân sẽ làm cho hệ thống không ổn định hay kém tin cậy. Hiện nay chủ yếu dùng hai phương pháp điều khiển
Diode Laser : Thứ nhất là phương pháp điều khiển phản hồi thông qua nhiệt độ chip
của bộ kích quang để điều khiển giám sát mạch điện điều nhiệt với mục đích điều
thông qua việc giám sát bước sóng tín hiệu quang ở đầu ra, dựa vào sự trênh lệnh trị số
giữa điện áp đầu ra và điện áp tham khảo tiêu chuẩn để điều khiển nhiệt độ của bộ
kích quang, hình thành kết cấu khép kín chốt vào bước sóng trung tâm.
Việc chọn độ rộng phổ của Diode Laser nhằm đảm bảo cho các kênh hoạt động một cách độc lập với nhau hay nói cách khác là tránh hiện tượng chồng phổ ở phía thu giữa các kênh lân cận. Băng thông của sợi quang rất rộng nên số lượng kênh ghép được rất lớn (ở cả hai cửa sổ truyền dẫn). Tuy nhiên, trong thực tế các hệ thống WDM thường đi liền với các bộ khuếch đại quang sợi, làm việc chỉ ở vùng cửa sổ 1550 nm,
nên băng tần của hệ thống WDM bị giới hạn bởi băng tần của bộ khuếch đại (từ 1530
nm đến 1565 nm cho băng C; từ 1570 đến 1603 nm cho băng L). Như vậy một vấn đề đặt ra khi ghép là khoảng cách ghép giữa các bước sóng phải thoả mãn được yêu cầu tránh chồng phổ của các kênh lân cận ở phía thu, khoảng cách này phụ thuộc vào độ rộng phổ của nguồn phát, tán sắc sợi, các hiệu ứng phi tuyến...