Fiber Bragg Izgaraları (FBG'ler), yarı iletken lazer diyotlar için yüksek dalga boyu doğruluğu ve kararlılığı gerektiren çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. FBG'ler yüksek termal kararlılık, entegrasyon kolaylığı ve güçlü çok yönlülük gibi çok sayıda avantaj sunar; bunların tümü bu yazıda ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Dar çizgi genişliğine ve sabit dalga boyuna sahip lazerler, algılama, tıbbi tedavi, spektral analiz, görüntüleme ve telekomünikasyon gibi birçok alanda kritik bir rol oynamaktadır. Dağıtılmış Bragg Reflektör (DBR) lazerleri ve Dağıtılmış Geri Besleme (DFB) lazerleri mükemmel performans sağlasa da, bunların üretim maliyetleri, paketlemeden önce ayrı ayrı test edilmeleri gerektiğinden Fabry-Perot (FP) lazer diyotlarından daha yüksektir.
Ayrıca DFB ve DBR lazerlerde kullanılan dalga kılavuzu ızgaralarıyla karşılaştırıldığında FBG'ler üstün stabilite ve dalga boyu doğruluğu sağlar. Hacim Bragg Izgaraları (VBG'ler) belirli uygulamalarda FBG'lere alternatif olarak hizmet edebilir, ancak FBG'ler termal kararlılık, entegrasyon basitliği ve çok yönlülük açısından avantajlara sahiptir.
Yüksek çıkış gücüne sahip, dalga boyunda kararlı yarı iletken pompa lazerleri, modern fiber lazerlerde, fiber amplifikatörlerde ve Raman fiber amplifikatörlerde önemli bir rol oynar. Lazer kazanç ortamı, pompa dalga boyundaki dalgalanmalara karşı oldukça duyarlı olduğundan, FBG ile stabilize edilmiş dalga boyu yarı iletken pompa lazerleri pazardaki ana çözüm haline gelmiştir.
Şekil 1, tipik bir FBG dalga boyu kilitli pompa lazer modülünün yapısını göstermektedir. Bu tür uygulamalarda FBG, lazer pompasının pigtail fiberi üzerine yazılır ve tipik olarak lazer çipinden 50 cm ila 2 m mesafeye konumlandırılır.
Sistem, yarı iletken lazer çipinden yayılan ışığı tek modlu pigtail'e verimli bir şekilde bağlamak için paralelleştirici optik bileşenler veya mercekli fiber pigtailler kullanır.
Fiber Bragg Izgarası, lazer dalga boyunu FBG merkezi dalga boyunun yakınında etkili bir şekilde stabilize eden ve lazerin çıkış spektral genişliğini daraltan harici bir geri bildirim mekanizması oluşturur. Bu şekilde pompa lazer modülü hem yüksek pompa verimliliğine hem de mükemmel stabiliteye ulaşır.
Şekil 1. FBG Pompa modülü
Fiber Bragg Izgarası (FBG) kullanarak harici boşluklu bir lazer oluşturmak, düşük maliyetli lazerlerin performansını artırmak için uygun maliyetli bir çözümdür. Şekil 1'de gösterildiği gibi, FBG, fiber örgüsüne, genellikle yayan çipin yakınında yazılıdır ve harici bir boşluk lazeri oluşturur.
Geleneksel Fabry-Perot lazer diyotlarıyla karşılaştırıldığında, FBG tabanlı harici boşluklu lazerler yalnızca daha dar bir çizgi genişliğine sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda sıcaklık veya tahrik akımındaki değişikliklerin neden olduğu dalga boyu sapmasını da daha güçlü bir şekilde bastırıyor; bu, lazer diyotlarında performans kaymalarına neden olan iki ortak faktör.
Lazer diyotların verimli ve güvenilir dalga boyu kilitlemesini veya stabilizasyonunu sağlamak için lazer üreticilerinin temel performans özelliklerini karşılayan FBG'leri seçmesi gerekir.
Lazer diyot üreticileri ayrıca fiber türü, polarizasyonu koruyan (PM) veya polarizasyonu korumayan fiber, boyutlar ve daha fazlası dahil olmak üzere geniş bir dalga boyu ve konfigürasyon yelpazesi sunabilen güvenilir ve teknik açıdan olgun FBG tedarikçilerini seçmelidir.
Yüksek termal kararlılığı, mükemmel entegrasyon uyumluluğu, çok senaryolu çok yönlülüğü ve hassas dalga boyu kontrol yeteneği ile Fiber Bragg Izgarası (FBG), çeşitli yarı iletken lazer uygulamalarında yüksek hassasiyetli dalga boyu kilitleme ve stabilizasyonu için temel bir bileşen haline geldi. Yüksek güçlü pompa lazerlerinde dalga boyu kilitleme veya düşük maliyetli lazer modüllerinin performansının yükseltilmesi için FBG, sıcaklık ve sürücü akımı değişiklikleri gibi harici etkenlere etkili bir şekilde direnirken, harici geri besleme mekanizmasını optimize ederek hassas dalga boyu kilitleme ve hat genişliği daraltma sağlar.
Telif Hakkı @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Çin Fiber Optik Modüller, Fiber Bağlantılı Lazerler Üreticileri, Lazer Bileşenleri Tedarikçileri Tüm Hakları Saklıdır.
