Dağıtılmış geri beslemeli lazer (DFB lazer), injeksiyonlu
yarıiletken lazerdir; burada geribesleme aktif ortamda üretilen periyodik
latisten gelen ışık dalgaları yansımasıyla üretilir.
Geribesleme yaratmak için dağıtılmış geri besleme (DFB lazerler)
enjeksiyonlu heterolazerlerde, heteroarayüzlerden biri olukludur ve kırılma
indeksinde periyodik bir değişim yaratır, arayüz yansımasına neden olur
(Şekil). Latis periyodu d, ters yöndeki yansımalar için Bragg koşulunu sağlamak
üzere seçilir:
2 ned = li
lışığın = ışığın dalgaboyu (vakumda), ne =
aktif bölgenın etkin refraktif indeksi, d = latis periyodudur. Latis periyodu
100 nm'dir (örneğin, galyum arsenid lazerinde 130 nm).
Periyodik yapıdan yansıma koşulu, her iki yönde de yayılım
gösteren demetler için uygundur. Böylece periyodik latis, lazerin tüm uzunluğu
boyunca dağılan her iki yönde geribildirim yaratır. Periyodik kafes tarafından
üretilen geribildirim seçici olduğundan, DFB lazeri tek modlu jenerasyon
rejiminde çalışır.
DFB lazerler doğrudan bir yarıiletken substrat yüzeyine
yerleştirilebilir ve fotonik integre devreler oluşturmak için substrat
yüzeyindeki dalga kılavuzlarına bağlanabilir. Bir DFB lazeri ile bir kanal
dalgakılavuzu arasındaki en etkili sıralama (veya hizalama), çift heteroyapı
içinde ayrı optik ve elektron sınırlaması bulunan DFB lazerlerde başarılır.
DFB lazerler, osilasyon frekansının sıcaklık kararlılığı ile
karakterize edilir; bu ise optik latis periyodu tarafından belirlenir. Tipik
bir DFB lazerde emisyon dalgaboyunun sıcaklık bağımlılık katsayısı 0.1
nm/derece’dir, refraktif indeksin sıcaklığa bağlılığıyla tayin edilir. Bu,
lazere bir sıcaklık kontrol birimi ekleyerek radyasyon frekansını ayarlamayı
mümkün kılar. Bu basit tasarım, ayarlanabilir DFB lazerlerin çok önemli bir
avantajıdır. Bununla birlikte, bu lazerlerin en büyük dezavantajı, sınırlı
frekans aralığıdır.
Bir-ünitede birleştirilmiş çoklu bir DFB lazer şebekesi
içeren entegre tek-parçalı tasarımlar, ayar aralığının arttırılmasını sağlar.
Böylece, çok modlu bir dalga kılavuzu bağlayıcı ile entegre bir sekiz paralel
DFB lazer bloğu, 60 nm'ye kadar bir ayar aralığı sağlar. Ayarlanabilir lazerin
güç çıkışını arttırmak için bir yükseltici bulunur.
Latiste 2 ile 8 arasında değişen temel DFB lazerlerinin
sayısı ile çok-elementli ayarlanabilir lazerlerin çeşitli tasarımları
geliştirilmiş ve incelenmiştir.
Dağıtılmış geri beslemeli
yarıiletken lazerin optik düzeni
