промінювання назовні.
Малюнок 2.10 - Спектри випромінювання світлодіодів і лазерних діодів
На малюнку 2.10 (у середині) показаний спектр випромінювання промислового лазерного діода з використанням резонатора Фабрі-Перо. Як видно з малюнка, поряд з головним піком, в якому зосереджена основна потужність випромінювання, існують побічні максимуми. Причина їх виникнення пов'язана з умовами освіти стоячих хвиль. Для посилення світла певної довжини хвилі необхідне виконання двох умов. Перше, довжина хвилі повинна задовольняти співвідношенню 2D=N?, Де D - діаметр резонатора Фабрі-Перо, а N - деяке ціле число. Друге, довжина хвилі повинна потрапляти в діапазон, в межах якого світло може посилюватися індукованим випромінюванням. Якщо цей діапазон досить малий, то має місце одномодовий режим з шириною спектра менше 1 нм (малюнок 2.10, справа). В іншому випадку в область?? 0,5 ??можуть потрапити два або більше сусідніх максимумів, що відповідає многомодовому режиму з шириною спектра від одного до декількох нм. FP-лазер має далеко не найвищі технічні характеристики, але для тих додатків, де не потрібна висока швидкість передачі даних, він, в силу більш простої конструкції, найкращим чином підходить з точки зору ціна-ефективність.
Слід зазначити, що навіть у тому випадку, коли сусідні максимуми малі, то є де реалізується одномодовий режим випромінювання і?? мало, із зростанням швидкості передачі у лазера спостерігається перерозподіл потужності в модах, яке призводить до паразитного ефекту - динамічному уширению спектру?? (До 10 нм при частоті модуляції 1-2 ГГц). Цей ефект відсутній у перерахованих трьох інших більш досконалих типів лазерних діодів, що відрізняються способом організації оптичного резонатора, і є в деякій мірі модернізацією простого резонатора Фабрі-Перо.
Лазерні діоди з розподіленою зворотним зв'язком (DFB-лазер) і з розподіленим бреггівського відображенням (DBR-лазер). Резонатори у цих двох досить схожих типів представляють собою модифікацію плоского резонатора Фабрі-Перо, в якій додана періодична просторова модуляційна структура. У DFB-лазерах періодична структура поєднана з активною областю (малюнок 2.11 (а)), а в DBR-лазерах періодична структура винесена за межі активної області (малюнок 2.11 (б)). Періодична структура впливає на умови поширення і характеристики випромінювання. Так, перевагами DFB і DBR-лазерів в порівнянні з FP-лазером є: зменшення залежності довжини хвилі лазера від струму інжекції і температури, висока стабільність Одномодових і практично стовідсоткова глибина модуляції. Температурний коефіцієнт?? /? Т для FP-лазера порядку 0,5-1 нм / ° С, у той час як для DFB лазера порядку 0,07-0,09 нм / ° С. Основним недоліком DFB і DBR лазерів є складна технологія виготовлення і, як наслідок, більш висока ціна.
Лазерний діод з зовнішнім резонатором (ЄС-лазер). В ЄС-лазерах один або обидва торці покриваються спеціальним шаром, що зменшує відбиття, і відповідно, одне або два дзеркала ставляться навколо активної області напівпровідникової структури. На малюнку 2.11 (в) показаний приклад ЄС-лазера з одним зовнішнім резонатором. Антіотражательное покриття зменшує коефіцієнт відбиття приблизно на чотири порядки, в той час як інший торець активного шару відбиває до 30% світлового потоку завдяки Френелевскую відображенню. Дзеркало, як правило, поєднує функції дифракц...
