当前,dfb激光器芯片技术基本上由德国、美国、日本等发达掌握,比如德国nanoplus、sacher、eagleyard、toptica公司,美国thorlabs、em4、power technology、sarnoff公司,日本ntt、oclaro等公司。厂商非常多,但能够实现商业化生产的厂家并不多,主要有nanoplus、eagleyard、ntt、thorlabs等几家公司。国内还没有成熟的dfb芯片生产技术,由于成品率低基本上没有形成商业化,国内生产的dfb激光器主要是基于对国外芯片的封装生产,主要表现为对通讯波段的生产和应用。
一般情况下,半导体激光器的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经pn结,---性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,半导体激光器的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数半导体激光器的驱动电流---在20ma左右。但是,半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加,目前,很多功率型半导体激光器的驱动电流可以达到70ma、100ma,需要改进封装结构,全新的半导体激光器封装设计理念和低热阻封装结构及技术,---热特性。例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉方法。此外,在应用设计中,pcb线路板等的热设计、导热性能也十分重要。
2006年,cliche等人利用电学反馈的方法将mhz量级的半导体分布式反馈激光器(distributed feedback laser,dfb)降低到khz量级;2011年,kessler等人利用低温高稳单晶腔结合有源反馈控制获得40 mhz的超窄线宽激光输出;2013年,peng等人利用腔外法珀腔(fabry-perot,dfb激光器, fp)反馈调节的方法获得15 khz线宽的半导体激光输出,电学反馈方法主要利用的是pond-drever-hall稳频反馈使得光源激光线宽得到压缩。2010年,bernhardi等人在氧化硅基底上制作1 cm的掺铒氧化铝fbg,获得线宽约为1.7 khz的激光输出。同年,liang等人针对半导体激光器利用高q回音壁谐振腔形成的后向瑞利散射自注入反馈进行线宽压缩,如图 1所示,终获得160 hz的窄线宽激光输出。
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