相移光栅基本参量有光栅周期Λ,有效折射率neff,折射率调制深度Δn。在DFB光纤激光器中,只用一个相移光栅来选频和反馈,实现谐振腔的功能,那么,相应影响光栅的一些参数将会直接影响谐振腔的性能,进而影响激光器的设计。影响因素有相移量、折射率调制深度,相移位置及相移光栅长度,下面运用传输矩阵法结合DFB光纤激光器进行仿l真分析。
选频波长一定时,耦合系数k由Δn决定, k=πΔn/λB,在DFB掺铒光纤激光器中,对于一定长度的光栅,损耗会直接影响耦合系数k的选取, k值一般取值范围为90m- 1~200m- 1。k值太小,在DFB激光器中不能起振, k值太大,由于损耗影响会造成输出功率急剧下降甚至几乎没有输出。本文选取光栅长度为5cm,光栅布拉格波长λB=1550nm,折射率调制深度为Δn =5×10- 5,有效折射率为neff=1. 45,光栅为单相移,相移量φ=π。光栅周期可由λB=2neffΛ计算得出Λ=534nm。
在光纤通信领域,凭借其的单模工作特性,DFB激光器已经成为波分复用(WDM)系统的重要光源。随着技术和需求的发展,近年来DFB激光器的应用领域也越来越多样化。分布式反馈技术出现较早,DFB激光器早在1975年开始出现,但在1981年前申请较零散。随后DFB技术受到重视,被应用于激光器中,带动申请数量快速上涨,虽然从2003年申请量出现回落,但总申请趋势仍然是增长性的,说明研发活动依旧很活跃。由于具有18 个月的公开期,导致2020—2021年可检索到的申请数量并不代表真实申请情况。但随着激光器技术的快速发展与5G技术的推广普及,DFB激光器申请量较以往仍会继续增加。