¿Cuál es la diferencia entre un diodo láser DFB, ganancia guiada y DFB?

Fabry-Perot son láseres cuyos espejos son simplemente las superficies escindidas planas en los extremos del chip láser.

Realimentación distribuida (DFB) son láseres que tienen una estructura de rejilla en la cavidad que produce múltiples reflexiones en toda la cavidad. Esto conduce a anchos de línea más estrechos que los producidos por los láseres FP.

(Fuentedelaimagen: Laser Focus World )

Otro tipo que no ha preguntado es el láser Bragg reflector distribuido (DBR) . Un DBR típicamente tiene dos regiones de rejilla separadas, a cada lado de la región de ganancia. Por lo general, se distinguen del DFB porque la rejilla no se superpone a la región de ganancia, aunque hay un área gris y los términos no siempre se usan de manera consistente.

(Fuentedelaimagen: Patente de EE. UU. n.º 6638773 )

Donde los tipos FP, DFB y DBR describen cómo se producen las reflexiones longitudinales que proporcionan retroalimentación del láser, la designación guiada por ganancia describe cómo se confina el modo en las dimensiones transversales. En un láser guiado por ganancia, no hay una guía de onda modelada entre las estructuras reflectantes (facetas finales o regiones DBR). En cambio, dependemos de una región estrecha donde se inyecta corriente para mantener el modo transversal.

Esto funciona principalmente porque cualquier modo de transición que no se superponga a la región de inyección verá una ganancia mucho menor y, por lo tanto, no se activará.

El láser Fabry-Perot es la configuración predeterminada para un láser (la inversión de población habitual, la emisión estimulada y la retroalimentación positiva), excepto que los espejos en cada extremo para crear retroalimentación positiva se reemplazan con superficies cortadas.

El diodo láser guiado por ganancia, como se describe aquí , utiliza una tira para dirigir la corriente al centro de la región activa para reducir la posibilidad de emisiones de borde. Por lo general, esto se combina con la guía de índice, que limita la región activa de un diodo láser con materiales con un alto índice de refracción, lo que también reduce las emisiones de borde.

El DFB, como usted dijo, tiene una red de Bragg en la región activa para limitar la emisión a una única longitud de onda, ya que un láser emite múltiples longitudes de onda llamadas modos longitudinales.

Un láser Fabry-Perot es un resonador que detecta la longitud de onda seleccionada por el ancho de banda de ganancia del medio láser. Estos se llaman modos longitudinales. Por lo general, lase con múltiples modos longitudinales que caen dentro del ancho de banda de ganancia. Los modos de cavidad están determinados por las dimensiones ópticas del resonador. Dependiendo de las dimensiones de la cavidad, el láser también puede oscilar en múltiples modos espaciales.

Para seleccionar un solo modo espacial, un diodo láser está diseñado con una guía de onda de un solo modo, para limitar el modo espacial. Para seleccionar un solo modo longitudinal, el diodo láser se fabrica con una rejilla de Bragg. Un láser de retroalimentación distribuida, o DFB, está diseñado con la rejilla distribuida a lo largo de toda la longitud del resonador. Un reflector Bragg distribuido, o láser DBR, está diseñado con una rejilla fuera de la región de ganancia. Los DBR generalmente tienen un ancho de línea y una potencia más bajos que los DFB y se utilizan para metrología y espectroscopia. Los DFB generalmente tienen un rango de sintonización más amplio y se utilizan en aplicaciones de telecomunicaciones.

Puede encontrar una discusión más detallada sobre las diferencias entre los DFB y los DBR aquí ( enlace ).