A diferença entre lasers FP e DFB

Oct 24, 2024 Deixe um recado

Com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia,lasers semicondutoressão cada vez mais utilizados em comunicações, tratamento médico, indústria e outros campos. Entre eles, os lasers FP (Fabry-Perot) e os lasers DFB (feedback distribuído) são duas fontes de luz comuns, cada uma com características e vantagens únicas.

 

1. Laser FP
O laser FP, nome completo laser Fabry-Perot, é um laser semicondutor baseado no princípio de interferência de múltiplos feixes. É composto principalmente por uma cavidade ressonante (geralmente composta por dois espelhos) e um meio de ganho (como material semicondutor). Quando a corrente passa pelo meio de ganho, os fótons gerados são refletidos para frente e para trás na cavidade ressonante muitas vezes para formar um padrão de interferência, emitindo assim luz laser. Os lasers FP são usados ​​​​principalmente para transmissão de baixa velocidade e curta distância, como distâncias de transmissão geralmente dentro de 20 quilômetros e taxas geralmente dentro de 1,25G. FP tem dois comprimentos de onda, 1310nm/1550nm.
1. Recursos
Saída de modo multilongitudinal: Os lasers FP geralmente produzem vários modos longitudinais, ou seja, múltiplas ondas de luz com comprimentos de onda semelhantes oscilam simultaneamente.
Ampla largura espectral: Devido à existência de múltiplos modos longitudinais, a largura espectral dos lasers FP é relativamente ampla.
Alta taxa de modulação: Adequado para cenários de aplicação que exigem modulação de alta velocidade, como comunicação de curta distância.
Sensibilidade à temperatura: Os lasers FP são sensíveis às mudanças de temperatura e podem exigir medidas adicionais de controle de temperatura.
2. Áreas de aplicação
Comunicação de curta distância: como conexões internas em data centers, redes locais, etc.
Fonte de luz para sistemas de comunicação de fibra óptica: Em algumas aplicações sensíveis ao custo, os lasers FP podem ser usados ​​como fontes de luz.
Detecção e medição óptica: Use suas características de modo multilongitudinal para determinadas aplicações específicas de detecção e medição.

 

Os parâmetros típicos são mostrados na tabela abaixo:

Parâmetro Símbolo Unidade Condições de teste Mínimo Tipo Máx.
Comprimento de onda de trabalho HP nm IW=Ith+20mA 1290 1310 1330
1530 1550 1570
Largura espectral △λ nm IW=Ith+20mA   3 5
Corrente limite É mA   5 20  
Potência óptica de saída do pigtail Po mW IW, 1310 nm 0.3   2.5
IW, 1550 nm 0.3   2
Tensão direta Vf V IW=Ith+20mA   1.1 1.5

 

2.Laser DFB
O laser DFB, nome completo laser de feedback distribuído, é um laser semicondutor que usa rede de Bragg para obter saída de modo longitudinal único. Ele integra uma rede de Bragg dentro do laser para que apenas a luz de um comprimento de onda específico possa formar uma onda estacionária e ser amplificada, alcançando assim uma saída de modo longitudinal único. DFB (Laser de Feedback Distribuído) geralmente usa dois comprimentos de onda, 1310 nm e 1550 nm, e é dividido em refrigerado e não refrigerado. É usado principalmente para transmissão de alta velocidade de média e longa distância, e a distância de transmissão é geralmente superior a 40 quilômetros.

1. Recursos
Saída de modo longitudinal único: o laser DFB produz apenas um modo longitudinal, ou seja, uma onda de luz de comprimento de onda único.
Largura de espectro estreita: Devido às características do modo longitudinal único, a largura de espectro do laser DFB é muito estreita, geralmente inferior a 1 MHz.
Taxa de supressão do modo lateral alto (SMSR): O SMSR do laser DFB pode ser tão alto quanto 40-50dB, o que significa que a diferença de potência entre o modo principal e o modo lateral é grande.
Boa estabilidade: o laser DFB é relativamente estável a mudanças de temperatura e corrente e é adequado para transmissão de longa distância.
Efeito de baixo chirp: Sob modulação direta, o efeito de chirp do laser DFB é pequeno, o que conduz à transmissão de dados em alta velocidade.
2. Campos de aplicação
Comunicação de longa distância: como rede backbone e rede de área metropolitana em redes de telecomunicações.
Transmissão de sinal analógico: como transmissão de sinal RF em sistema de televisão a cabo (CATV).
Medição e detecção de precisão: usando sua largura de linha estreita e alta estabilidade para aplicações de medição e detecção de precisão.
Pesquisa científica e campos militares: como aplicações de ponta, como análise espectral e comunicação óptica espacial.

 

Os parâmetros típicos são mostrados na tabela abaixo:

Parâmetro Símbolo Unidade Condições de teste Mínimo Tipo Máx.
Comprimento de onda de trabalho HP nm IW=Ith+20mA   1310  
1550
Largura espectral △λ nm IW=Ith+20mA   0.3 0.55
Corrente limite É mA   15 20  
Potência óptica de saída do pigtail Po mW IW, 1310 nm 0.3   2.5
IW, 1550 nm 0.3   2
Tensão direta Vf V IW=Ith+20mA      

 

Como pode ser visto na tabela acima, a principal diferença entre os lasers FP e DFB é a largura espectral diferente. A largura espectral dos lasers DFB é geralmente estreita e é um modo longitudinal único de feedback negativo distribuído. O laser FP tem uma largura de espectro relativamente ampla e é um laser de modo multilongitudinal. Seus comprimentos de onda operacionais, correntes de limite e tensões diretas também diferem.

 

Existem diferenças significativas entre os lasers FP e os lasers DFB em estrutura, princípio de funcionamento, características de desempenho e campos de aplicação. Os lasers FP são adequados para comunicações de curta distância e certas aplicações específicas com sua saída em modo multilongitudinal, alta taxa de modulação e baixo custo; enquanto os lasers DFB são adequados para saída de modo longitudinal único, largura de linha estreita, alta taxa de supressão de modo lateral e boa estabilidade. Tornou-se a fonte de luz de primeira escolha nas áreas de comunicação de longa distância, transmissão de sinal analógico e medição de precisão. Ao escolher um laser, as vantagens e desvantagens de ambos devem ser avaliadas com base nas necessidades do cenário de aplicação específico.Se você estiver interessado, não hesite em nos contatar para obter mais detalhes do produto.

 

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