分布式反馈激光器——整个激光谐振腔由周期性结构组成的激光器，其中发生布拉格反射

Question

如题所述

Answer 1

分布式反馈激光器（DFB Laser），就像一座精密的光谱舞者，它的核心在于其独特的布拉格反射机制。这是一种激光器，其谐振腔由周期性结构元件编织而成，如同光的调色板，只允许特定波长的光通过，从而实现单模、窄线宽的输出。DFB激光器的工作原理不同于传统的法布里-珀罗（Fabry-Perot）或分布式布拉格反射（DBR）激光器，它内置的光栅如同一个精密的光路调谐器，确保光在腔内以精确的步调反射，形成稳定的激光信号。

DFB激光器主要采用半导体材料，如 GaSb、GaAs、InP 和 ZnS 等，这些材料在激光器的活性区展现出卓越的性能。它们的单色性（光谱纯度）极佳，线宽可达惊人的1MHz，边模抑制比（SMSR）甚至可以高达40-50分贝，确保了输出的信号清晰且无干扰。在光纤激光器中，DFB通过光纤布拉格光栅实现光的分布式反馈，即使在高掺杂浓度的光纤中也能保持高效泵浦吸收，尽管这带来了功率输出的限制，但其紧凑性使得它在高速光纤通信中占据重要地位。

半导体DFB激光器的构造千变万化，有集成光栅结构如波纹波导，也有横向耦合结构，其灵活性使得它们能够在0.8μm至2.8μm的光谱区域中发射，输出功率虽通常在几十毫瓦，但线宽控制精准，调谐范围广泛。例如，用于DWDM系统的DFB激光器，其温度稳定性表现出色，对光波长的控制能力使得它在太空研究、环境监测和工业生产等领域大放异彩。

DFB激光器的优势在于其动态单纵模和极窄线宽，与传统的激光器相比，它能提供更精确的波长控制和稳定的输出。在光纤通信中，这至关重要，尤其是在对光谱纯度要求极高的场景，如气体成分监测、燃烧过程优化和管道检测等。G&H公司和Frankfurt Laser Company则是DFB激光器领域的佼佼者，他们不断研发新的设计，提升激光器的效率和精度，为用户提供定制化的解决方案，满足不同应用的需求。

从Vsevolod Mazo博士创立的Frankfurt Laser Company，我们可以看到DFB激光器技术的前沿发展。无论是长波长的红外激光，还是短波长的紫外激光，都有其独特的应用领域，从医疗成像到工业生产，再到太空探索，DFB激光器以其卓越的性能推动着科技的边界。