13-ma’ruza. Lazer diodlari, ularning xarakteristika va parametrlari

Bir modali lazerlar
Yuqorida aytib o‘tilganidek, ko‘p modali lazerlarda nurlanish spektrining kengligi dispersiya qiymatining ortishiga olib keladi. Bu kamchilikni bartaraf etish uchun bir modali lazerlardan foydalanish talab etiladi. Bir modali lazerlarda modaning nurlanish spektri tor bo‘lib, Δλ=0,1-0,4 nm ni tashkil etadi (3.20b-rasm). Bundan tashqari, agar bir modali lazer to‘g‘ri sozlangan bo‘lsa, unda birinchi yon modaning balandligi asosiy modanikiga qaraganda juda bo‘lmaganda 30 dB ga past bo‘lishi mumkin [7].
Taqsimlangan teskari aloqali yarim o‘tkazgichli lazer diodlari
Taqsimlangan teskari aloqali yarim o‘tkazgichli lazer diodi (TTA-LD, DFB) Fabri-Pero yassi rezonatorining takomillashgan turi bo‘lib, uning ikki qatlami o‘rtasida (odatda n-InP va n-InGaAsP qatlamlari o‘rtasida) davriy difraksiya panjarasi joylashtiriladi (3.21-rasm).
Bu bilan sindirish ko‘rsatkichining fazo bo‘yicha davriy ravishda o‘zgarib turishiga erishiladi, bu esa to‘lqin tarqaladigan aktiv soha qalinligining davriy o‘zgarishiga olib keladi.
Teskari aloqa rezonatorlar yuzasiga tegishli uzunlik bo‘yicha taqsimlangan bo‘ladi. Bu turdagi lazerlarning tuzilishi teskari aloqa mexanizmi evaziga to‘lqin uzunligini tanlash imkonini yaratadi.



3.21-rasm. Taqsimlangan teskari aloqali yarim o‘tkazgichli lazer diodi.


Bunda difraksiya panjarasining qadami bilan aniqlanadigan, qayd etilgan to‘lqin uzunliklaridagina teskari aloqa hosil bo‘ladi, ya’ni faqatgina panjara davridan qisqa bo‘lgan to‘lqin uzunliklar qoladi. Bu bilan rezonatorlarda qo‘zg‘aladigan modalar sonining kamayishiga erishiladi va faqat yuqori quvvatli, qisqa spektrli asosiy modaga tegishli signalnigina uzatishga imkoniyat yaratiladi.
Difraksion panjara lazer diodi ichida joylashgan bu turdagi lazerlarni ishlab chiqarish texnologiyasi murakkabdir.
Taqsimlangan Bregg ko‘zguli lazerlar
Taqsimlangan Bregg ko‘zguli lazerlarda (TBK-LD, DBRlazerlar) difraksion panjara aktiv sohadan tashqarida joylashtiriladi (3.22-rasm).

3.22–rasm. Taqsimlangan Bregg ko‘zguli lazer diodi.


Bu turdagi lazer diodlarida yagona asosiy modaning generatsiyasi taqsimlangan teskari aloqali yarim o‘tkazgichli lazerlarga nisbatan odatiy holdir. Bunday tuzilishli lazerlarda hattoki yuqori tezlikli modulyatsiya jarayonida ham modalarning birdan o‘zgarishi kuzatilmaydi, aksincha faqatgina bitta asosiy moda hosil bo‘ladi. Bu esa, taqsimlangan Bregg ko‘zguli lazerlarning bir modali optik tolalarda va kanallari spektr bo‘yicha zichlashtirilgan uzatish tizimlarda nurlanish manbai sifatida ishlatilishiga qulaylik yaratadi.