Fiber Bragg grotelės (FBG) yra plačiai naudojamos įvairiose srityse, kurioms reikalingas didelis puslaidininkinių lazerinių diodų bangos ilgio tikslumas ir stabilumas. FBG siūlo daug privalumų, įskaitant aukštą šiluminį stabilumą, lengvą integravimą ir didelį universalumą, kurie visi yra išsamiai aprašyti šiame dokumente.
Lazeriai, turintys siaurą linijos plotį ir stabilų bangos ilgį, atlieka svarbų vaidmenį daugelyje sričių, pavyzdžiui, jutimo, medicininio gydymo, spektrinės analizės, vaizdo gavimo ir telekomunikacijų. Nors „Distributed Bragg Reflector“ (DBR) lazeriai ir „Distributed Feedback“ (DFB) lazeriai užtikrina puikų našumą, jų gamybos sąnaudos yra didesnės nei Fabry-Perot (FP) lazerinių diodų, nes prieš pakuojant juos reikia išbandyti individualiai.
Be to, lyginant su bangolaidžių grotelėmis, naudojamomis DFB ir DBR lazeriuose, FBG užtikrina puikų stabilumą ir bangos ilgio tikslumą. „Volume Bragg“ grotelės (VBG) tam tikrose srityse gali būti alternatyva FBG, tačiau FBG turi pranašumų dėl terminio stabilumo, integravimo paprastumo ir universalumo.
Didelės išėjimo galios, stabilaus bangos ilgio puslaidininkiniai siurblio lazeriai atlieka pagrindinį vaidmenį šiuolaikiniuose šviesolaidiniuose lazeriuose, skaidulų stiprintuvuose ir Ramano skaidulų stiprintuvuose. Kadangi lazerio stiprinimo terpės yra labai jautrios siurblio bangos ilgio svyravimams, FBG stabilizuoti bangos ilgio puslaidininkiniai siurblio lazeriai tapo pagrindiniu sprendimu rinkoje.
1 paveiksle parodyta tipinio FBG bangos ilgio blokuoto siurblio lazerio modulio struktūra. Tokiose programose FBG yra įrašytas ant siurblio lazerio pluošto, kuris paprastai yra 50 cm–2 m atstumu nuo lazerio lusto.
Sistema naudoja kolimuojančius optinius komponentus arba lęšius, kad būtų efektyviai sujungta šviesa, skleidžiama iš puslaidininkinio lazerio lusto su vieno režimo košele.
Fiber Bragg grotelės sukuria išorinį grįžtamojo ryšio mechanizmą, efektyviai stabilizuojantį lazerio bangos ilgį šalia FBG centrinio bangos ilgio ir susiaurinančią lazerio išėjimo spektrinį plotį. Tokiu būdu siurblio lazerinis modulis pasiekia ir didelį siurblio efektyvumą, ir puikų stabilumą.
1 pav. FBG siurblio modulis
Išorinio ertmės lazerio sukūrimas naudojant Fiber Bragg groteles (FBG) yra ekonomiškas sprendimas, siekiant pagerinti pigių lazerių veikimą. Kaip parodyta 1 paveiksle, FBG yra įrašytas į pluoštą, paprastai arti spinduliuojančios lusto, sudarydamas išorinį ertmės lazerį.
Palyginti su įprastais Fabry-Perot lazeriniais diodais, FBG pagrindu veikiantys išorinės ertmės lazeriai pasižymi ne tik siauresniu linijos pločiu, bet ir labiau slopina bangos ilgio poslinkį, kurį sukelia temperatūros svyravimai arba pavaros srovė – du bendrieji veiksniai, lemiantys lazerinių diodų veikimo pokyčius.
Siekiant užtikrinti efektyvų ir patikimą lazerinių diodų bangos ilgio fiksavimą arba stabilizavimą, lazerių gamintojai turi pasirinkti FBG, atitinkančius pagrindines veikimo specifikacijas.
Lazerinių diodų gamintojai taip pat turėtų rinktis patikimus ir techniškai brandžius FBG tiekėjus, galinčius pasiūlyti platų bangos ilgių ir konfigūracijų pasirinkimą, įskaitant skaidulų tipą, poliarizaciją palaikantį (PM) ar poliarizaciją nepalaikantį skaidulą, matmenis ir kt.
Dėl didelio šiluminio stabilumo, puikaus integravimo suderinamumo, universalumo įvairiuose scenarijuose ir tikslaus bangos ilgio valdymo Fiber Bragg grotelės (FBG) tapo pagrindiniu komponentu, skirtu didelio tikslumo bangos ilgio fiksavimui ir stabilizavimui įvairiose puslaidininkinių lazerių programose. Nesvarbu, ar tai būtų bangos ilgio fiksavimas didelės galios siurblių lazeriuose, ar nebrangių lazerinių modulių našumo pagerinimas, FBG pasiekia tikslų bangos ilgio fiksavimą ir linijos pločio susiaurėjimą optimizuodamas išorinio grįžtamojo ryšio mechanizmą, tuo pačiu efektyviai atsispirdamas išoriniams trikdžiams, pvz., temperatūros ir pavaros srovės svyravimams.
Autoriaus teisės @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. – Kinijos šviesolaidiniai moduliai, šviesolaidinių lazerių gamintojai, lazerių komponentų tiekėjai. Visos teisės saugomos.
