- 產(chǎn)品介紹
在量子信息和量子精密測量，激光雷達(dá)與激光精密傳感，半導(dǎo)體檢測等領(lǐng)域，需要高功率，窄線寬，一定波段范圍內(nèi)可調(diào)諧的激光器，高功率窄線寬可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的國產(chǎn)化在我國量子科學(xué)戰(zhàn)略中是非常重要的一環(huán)。我司可以基于商用的半導(dǎo)體激光，種子激光，VCSEL激光模塊，為客戶定制各類高功率窄線寬激光器整機。
1.分布反饋式(DFB)激光器
分布反饋式(DFB)激光器的光柵集成在激光二極管結(jié)構(gòu)內(nèi)部。這種緊靠有源區(qū)域耦合的波紋周期結(jié)構(gòu)充當(dāng)布拉格反射鏡，選擇一種單縱模作為激光激發(fā)模式。DFB激光器可以在較寬的溫度和電流范圍內(nèi)完成單頻操作。
通過調(diào)諧DFB激光器的溫度和電流可調(diào)諧激發(fā)波長。DFB的波長調(diào)諧范圍相對較窄，在850nm波段附近大約為2nm,在1550nm波段附近大概能到4nm,而在中紅外波段則更寬。在調(diào)諧范圍內(nèi)，DFB能完成單頻、無跳模連續(xù)調(diào)諧。由于這個特點，DFB成為現(xiàn)實應(yīng)用中的一個受歡迎和主要的選擇，比如用于通信和傳感器。DFB的腔長度相對短，因此線寬一般在1 MHz到10 MHz之間。
技術(shù)參數(shù)
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工作波長 |
760、780、785、795、852、895、922、 |
輸出功率 |
20/40/80/ |
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935、1030、1060、1064、1083nm |
100/150/500 mW |
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調(diào)諧范圍 |
±1nm |
無跳模區(qū)間 |
>100 GHz |
線寬 |
≤1 MHz |
光纖耦合 |
單模保偏 |
2. 分布式布拉格反射體(DBR)激光器
分布式布拉格反射體(DBR)激光器整合了一個內(nèi)部光柵結(jié)構(gòu)。與光柵結(jié)構(gòu)連續(xù)沿著有源增益區(qū)域的DFB激光器不同，DBR激光器的光柵結(jié)構(gòu)置于該有源區(qū)域之外。一般而言，DBR能夠整合多種DFB中通常沒有的、可具有更大控制和調(diào)諧范圍的區(qū)域。例如，一個多電極DBR激光器可包括一個相位受控的區(qū)域，使用戶除了調(diào)節(jié)光柵周期和激光二極管的電流之外，還能獨立調(diào)諧相位。一起使用時，DBR能在很寬的調(diào)諧范圍內(nèi)提供單頻工作。例如，高性能的樣品光柵DBR激光器的調(diào)諧范圍達(dá)30～40 nm。
需要提及的是，不同于DFB激光器，DBR的輸出不是無跳模的，因此要小心控制所有輸入，并維持溫度。盡管有跳模的缺點，這種單電極DBR在某些方面比DFB有優(yōu)勢，因為光柵不是沿裝置長度連續(xù)分布的，因此它有更高的輸出功率。DBR和DFB激光器有相似的激光線寬。
技術(shù)參數(shù)
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工作波長 |
760、770、780、785、795、852、895、920、 935、976、1064、1080、1083、1090nm
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輸出功率 |
20~180mW |
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調(diào)諧范圍 |
±0.6nm |
無跳模區(qū)間 |
>20 GHz |
線寬 |
≤500kHz |
光纖耦合 |
單模保偏 |
3. 外腔式激光器(ECL)
外腔式激光器(ECL)可兼容大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)自由空間二極管激光器，用一個透鏡準(zhǔn)直二極管的輸出光，然后入射到光柵上，光柵提供光反饋，并選擇穩(wěn)定的輸出波長。通過合理的光學(xué)設(shè)計，外腔只能反射一個單縱模，使得單頻激光器的輸出有很高的邊模抑制比(SMSR>45dB)。
ECL的主要優(yōu)勢之一是它相對長的腔能提供極窄線寬(小于1MHz)。另外，因為它可以適配多種激光二極管，所以它是現(xiàn)在能提供藍(lán)光或紅光波長的窄線寬輻射的少數(shù)幾種技術(shù)加工之一。
需要提及的是，ECL的調(diào)諧范圍可以很大(大于100nm),但是容易跳模，這些都非常取決于ECL的機械設(shè)計以及激光二極管的增透(AR)膜質(zhì)量，因此其在對激光輸出穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性要求嚴(yán)苛的應(yīng)用方面不太占據(jù)優(yōu)勢。
技術(shù)參數(shù)
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工作波長 |
671、770、780、852、895nm等 |
輸出功率 |
40/80mW |
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調(diào)諧范圍 |
±0.6nm |
無跳模區(qū)間 |
>20 GHz |
線寬 |
≤500kHz |
光纖耦合 |
單模保偏 |
4. 垂直腔面發(fā)射激光器VCSEL
VCSEL激光器是垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser)的簡稱，是一種以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的激光二極管，從其頂面垂直發(fā)射高效光束。VCSEL從垂直襯底的面發(fā)射激光，因此很容易通過平面工藝實現(xiàn)大規(guī)模發(fā)光陣列；發(fā)射激光的束散角較小，光斑近似于圓形；對于光學(xué)系統(tǒng)的要求低；工藝與LED兼容，有利于大規(guī)模制造，降低成本。VCSEL在制造成本、功率轉(zhuǎn)換效率、速度、集成度等方面都具有優(yōu)勢，因此在光通信、光存儲、激光雷達(dá)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
VCSEL主要問題是工藝復(fù)雜，且功率較低。
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工作波長 |
795、895 nm |
輸出功率 |
0.15/0.2mW |
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調(diào)諧范圍 |
±0.5 nm |
邊模抑制比 |
>20 dB |
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線 寬 |
≤100 MHz |
工作溫度 |
-20℃~110℃ |
5. 錐形半導(dǎo)體激光放大器TA
半導(dǎo)體激光放大器是利用半導(dǎo)體材料的受激輻射放大原理實現(xiàn)相干光放大的器件。錐形放大器(TA)即為包含錐形截面的半導(dǎo)體光學(xué)放大器，其放大光束的橫截面積逐漸增加，其幾何結(jié)構(gòu)上的錐型結(jié)構(gòu)使它可以更容易地對入射激光進(jìn)行行波放大。
它的工作原理是由驅(qū)動電流將半導(dǎo)體載流子轉(zhuǎn)化為反轉(zhuǎn)粒子，使注入種子光幅度放大，并保持注入種子光的偏振、線寬和頻率等基本物理特性。錐形半導(dǎo)體器件既可以作為裸半導(dǎo)體芯片，也可以作為包含此類芯片的放大器模塊使用。它們可以產(chǎn)生幾瓦的輸出功率，同時保持高光束質(zhì)量，比其他高功率半導(dǎo)體激光器件要好得多。
技術(shù)參數(shù)
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工作波長 |
650、770、780、795、850、 895、970、980 nm
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輸出功率 |
250/500/1000/1500/2000/ 2500/3000 mW
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調(diào)諧范圍 |
±1 nm(與種子光一致) |
增益帶寬 |
20 nm |
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線 寬 |
≤1 MHz(與種子光一致) |
光纖耦合 |
單模保偏，耦合效率≥65% |
以上各種激光器均提供結(jié)構(gòu)支持定制化：集成式光模塊輸出、驅(qū)動電控支持超小型化、數(shù)字化定制
