球王会官方光纤耦合半导体激光器的基础知识

　　a.单模光纤的纤芯通常为几µm（例如，波长为1µm的纤芯约为6µm，而波长为1.5µm米的约为9µm，约6倍）。

　　b.多模光纤是直径较大的光纤，可以处理更高水平的光功率。标准版本纤芯直径通常为62、100、200、400、800，甚至到>

　　1000µm。直径越小，就越容易用透镜或显微镜物镜将来自光纤的光线聚焦到一个小点上。

　　保偏光纤：单模半导体激光管可以是标准 (SMF) 的或保偏 (PM)版本。在保偏版本中，光纤具有特殊的包层结构，可以在整个光纤长度上保持光的偏振。所以保偏光纤一般是应用在对偏振态比较敏感的应用中，如干涉仪，或是激光器，或是用在光源与外调制器之间的连接中等等。

　　随着波长的减小，纤芯直径变得非常小。当考虑到其截止波长和该截止波长1.5倍之间的波长时，单模光纤运行良好。低于此范围，光纤会变成多模光纤，高于此范围，在弯曲光纤时，光很容易离开光纤。

　　1.1 封装类型：该类型的半导体激光管常用的有两种封装，一种“蝶形”封装，封装中集成了一个TEC温控冷却器和一个热敏电阻。单模光纤耦合半导体激光管通常能够达到几百mW到 1.5 W的输出功率。

　　这些半导体激光管模块包括一个TEC温控冷却器、一个热敏电阻和一个用于测量光功率水平的背面监视器 (BFM)。

　　1.2 激光管类型：市场上常见的 3 类半导体激光管。VCSEL半导体激光管一般不进行光纤耦合。 它们是大型扩散传感应用中常见的半导体激光管类型，例如计算机鼠标设备或智能手机3D 传感面部识别。DFB 和 FP是边缘发射器，通常是光纤耦合的。

　　FP激光器最常见、最普通的半导体激光器，是以FP腔为谐振腔，发出多纵模相干光的半导体发光器件。工艺非常成熟，应用广泛。但FP的光谱特性不好，存在多个边模和色散的问题。所以，只能用于中低速率（1-2G以下速率），短距离的应用（小于20公里）。

　　为了降低发射带宽并提高半导体激光管的整体稳定性，半导体激光管制造商通常在输出光纤内添加光纤布拉格光栅。布拉格光栅在一个非常精确的波长上为半导体激光管增加了百分之几的反射率。这会让半导体激光管的发射带宽整体减小。在没有布拉格光栅的情况下发射带宽通常为3-5nm，而在有布拉格光栅的情况下要窄得多（

　　DFB/DBR半导体激光管器件将布拉格光栅波长稳定部分直接集成到半导体激光管内部的增益介质中，在谐振腔内即形成选模结构，可以实现完全单模工作。这为DFB提供了一个更窄的发射波长，通常为1MHz（即~10-5nm），而不是带有布拉格光栅的法布里-佩罗特的约0.1nm。所以光谱特性非常好，可以避免长度传输中色散的影响，广泛用于长距离、高速率的应用场合。波长光谱温度调谐系数通常为 0.06 nm/°C。

　　单巴条：当多个发射器作为一个单巴条并组装在一个半导体激光管模块中。我们在这里讨论的是约 50 W 的功率耦合到 200 µm（纤芯）/240 µm（包层）半导体激光管中。

　　对于多发射器半导体激光管，发射器是串联组装的。这意味着电流水平不会改变（通常最大 15 A），但是电压会随着发射器数量增加而增加。（例如， 4.5V/15A的60 W半导体激光管）