Изменения выходного спектра лазерного диода

Другие параметры, такие как деградация лазера и давление, также вызывают изменения выходного спектра лазерного диода.

image25

Класс приборов, называемых сверхизлучающими диодами, по своим рабочим характеристикам является промежуточным между светоизлучающими и лазерными диодами. На рисунке на одном графике для сравнения приведены характеристики светоотдачи лазерного диода, сверхизлучающего диода и светоизлучающего диода. Сверхизлучающий диод устроен так, что при высоких уровнях тока его выходное излучение представляет собой смесь спонтанного и вынужденного излучений. Он предназначен для таких приложений, как волоконно-оптические гироскопы, где требуется мощное излучение с низкой когерентностью. Для этого структура лазерного диода изменяется таким образом, что резонатор, вызывающий рециркуляцию фотонного потока, ликвидируется, но в то же время допускается настолько сильное возбуждение активной среды, что вынужденное излучение может возникнуть за один проход света через активную среду, благодаря высокому уровню спонтанного излучения. Для разработки приборов, обладающих такими свойствами, используются различные методы, включая противоотражательное покрытие сторон, бомбардировку протонами, чтобы сделать один конец резонатора поглощающим, и механическое разрушение торцевой грани. В конечном результате получается устройство с зависимостью выходной мощности от тока, аналогичной той, которая показана на рисунке, с мягким изломом при переходе из области с преобладающим спонтанным излучением в область со значительной долей вынужденного излучения.

Выходной спектр этого вида приборов показан на 3.21. В целом выходные параметры идеального сверхизлучающего диода аналогичны параметрам светоизлучающего диода при высоких уровнях тока.

image26

Однако это не относится ко многим реальным приборам, выходной спектр который «промодулирован» остаточными эффектами внутреннего резонатора устройства. Глубина модуляции характеризует длину когерентности излучения устройства и для некоторых волоконных датчиков коррелирует с уровнем производительности.

image27

image28

Одна из проблем, связанных со сверхизлучающими диодами, заключается в том, что из-за значительной величины вынужденного излучения и некоторых остаточных эффектов, связанных с резонатором, они подвержены воздействию обратного излучения. Обратное излучение влияет на них существенно в меньшей степени, чем на лазерные диоды, и в большей степени, чем на светоизлучающие диоды.

См. также:  Электрооптический эффект