Laser đơn mốt dọc

Một phần của tài liệu Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu cảm biến quang sử dụng cách tử Bragg trong sợi quang ứng dụng đo nhiệt độ (Trang 36)

Các loại laser FP và BH có độ rộng phổ phát xạ khá lớn (2÷4nm) và thường phát

vài mốt dọc. Các thông số phổ này có thể chấp nhận được cho các hệ thống thông tin

quang 1,3µm với tốc độ bít 2,5Gb/s. Tuy nhiên laser đa mốt không thể sử dụng trong

các hệ thống thông tin quang 1,55µm do tán sắc sợi quang khá lớn tại bước sóng này,

đặc biệt khi sử dụng kỹ thuật ghép kênh theo bước sóng (WDM) để truyền tải nhiều bước sóng trong một sợi quang yêu cầu phải có laser phát đơn mốt dọc với độ rộng

phổ dưới nanômét. Người ta gọi loại laser này là laser đơn mốt dọc (single- longitudinal-mode laser diode). Thiết kế laser đơn mốt dọc yêu cầu có bộ cộng hưởng

với hệ số mất mát khác nhau đối với các bước sóng khác nhau. Hiện nay có 2 loại laser đơn mốt dọc: Laser phản hồi phân bố (Distributed Feedback Laser- DFB Laser)

p-InP Đế Công tắc kim loại n-InP p-InP n-InP n-InP InGaAsP (hoạt tính)

và laser phản xạ Bragg phân bố (Distributed Bragg Reflector – DBR Laser). Hai laser

trên đều sử dụng cách tử Bragg phân bố trong cấu trúc của laser để chọn lựa mốt phản

xạ về vùng hoạt tính, tuy nhiên vị trí của cách tử Bragg trong laser có khác nhau

[5,10].Ta xét cách tử Bragg có chu kỳ cách tử là

2 B m n         (2.13)

Trong đó λB là bước sóng phản xạ trong cách tử phân bố này, n là chiết suất trung bình của mốt và m là số nguyên chỉ bậc khúc xạ của cách tử. Bậc 1 của phản xạ Bragg lớn hơn so với các bậc cao nhiều, do đó ta chỉ quan tâm điều kiện m=1. Nếu ta có

λB=1,55nm, với n 3,3 và m=1 thì chu kỳ của cách tử Bragg =235nm sẽ rất thích hợp để phản xạđúng bước sóng phát xạ 1,55nm.

Chế tạo cách tử Bragg trong laser bằng phương pháp Holography sử dụng các laser có

bước sóng vùng cực tím.

Các loại laser DFB và DBR có độ rộng phổ phát xạ rất hẹp ( 0,1 nm) và hoạt động rất

ổn định, chúng hiện được sử dụng trong các hệ thống thông tin quang đường trục với tốc độ bít từ 2,5Gb/s trở lên và trong các hệ thống thông tin quang WDM. Ổn định nhiệt độ cho loại laser này thường sử dụng bộ làm lạnh Peltier có điều khiển.

Một phần của tài liệu Luận văn Thạc sĩ Vật liệu và linh kiện nano: Nghiên cứu cảm biến quang sử dụng cách tử Bragg trong sợi quang ứng dụng đo nhiệt độ (Trang 36)