Durchstimmbare Mehrsektionslaser mit internen wellenlängenselektivem Reflektor (DBR-Laser)

Funktionsprinzip

Schema 3-Sektions-DBR-Laser
Schema eines 3-Sektions-DBR-Lasers
Schema DBR-RW-Laser
Schema eines DBR-RW-Lasers
gebondeter Mehrsektionslaser
gebondeter Mehrsektionslaser

Durchstimmbare DBR-Laser bestehen aus verschiedenen Sektionen:

  • der Gewinn-Sektion, in der die Laserstrahlung erzeugt wird
  • die Phasen-Sektion, mit der eine modensprungfreie Durchstimmung ermöglicht wird, bzw. die Ausgangsleistung moduliert werden kann (Güteschaltung)
  • der DBR-Sektion, in der ein internes Bragg-Gitter als wellenselektiver passiver Reflektor wirkt
  • die Absorbersektion synchronisiert die einzelnen longitudinalen Lasermoden und ermöglicht so die Pulserzeugung mittels Moden-Kopplung (mode locking)
  • die Kavitätssektion wird bei der Modenkoppelung benötigt, um die gewünschte Länge und damit die Puls-Frequenz einzustellen  (z.B. L = 10 mm für 4 GHz)

Anwendungen

  • Freiraumkommunikation
  • Lasergestützte Displaytechnik
  • Spektroskopie
  • Nichtlineare Frequenzkonversion
  • Metrologie - hochpräzise Längenmesstechnik
  • Zeitaufgelöste Fluoreszenzspektroskopie

Wellenlängen

  • 635 nm
  • 808 nm
  • 920 nm
  • 1060 nm
  • 1083 nm

Chip-Technologie

  • Vergrabene Gitterstrukturen
    • Mehrschritt-Epitaxie mit MOVPE
    • Nach dem ersten Epitaxieschritt: Einbringen eines Bragg-Gitters zur Frequenzstabilisierung mit holografischer Lithografie und nasschemischem Ätzen in den Wellenleiter
    • Überwachsen der strukturiertem Oberfläche mit MOVPE
    • Rippenwellenleiter-Lasertechnologie
  • Oberflächengitter
    • Ein-Schritt-Epitaxie
    • Einbringen eines Bragg-Gitters auf der Waferoberfläche mit i-line-Waferstepper oder Elektronenstrahlbelichtung und Ätzung
    • Rippenwellenleiter-Lasertechnologie

Montage

  • AlN-Submounts
  • 9 mm SOT-Gehäuse
  • TO3-Gehäuse
  • C-Mount
  • HF-angepasster Halter für aktives Mode-locking

Typische Daten

  • Emittierte Leistung ≤ 1 W
  • Spektrale Linienbreite, intrinsisch: < 10 kHz, FWHM: ca. 100 kHz
  • Kontinuierlicher Durchstimmbereich: 190 GHz
  • Impulserzeugung mit Repetitionsraten bis in den GHz-Bereich mittels Güteschaltung
  • Impulserzeugung mit Repititionsraten ≈ 4 GHz mittels Mode-locking
  • Pulslänge zwischen 2 ps und 100 µs möglich