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技术文章--氧气检测的激光管选择

来源:本站  时间:2017-06-01  阅读:226

1.结构及基本性能对比:

DFB激光管的芯片材料是基于GaAs,属于边缘发射的激光管,传播方向受限于脊状波导,因为内置光栅具有纵模选择性,有较好的单模特性和较窄的线宽;而VCSEL激光管的芯片材料也是基于GaAs,属于表面发射的激光管,谐振腔和反射镜都是由布拉格反射镜组成,由于谐振腔长度变小,单纵模特性较好,低阈值电流工作,出射光束为圆形,发散角较小.

                                            DFB结构                                                                                                           VCSEL结构

2.输出特性对比:

DFB激光管的典型输出功率在50mW,而VCSEL激光管受限于尺寸大小功率较小,一般只有0.3mW, DFB的线宽一般在几兆赫兹,而VCSEL激光管的线宽同样受限于谐振腔的长度多在几十兆赫兹,另外由于VCSEL激光管的尺寸较小,导致散热不均会导致激光管寿命降低和模式不稳定,DFB激光管的电流调谐系数较小,VCSEL的电流调谐系数较大,导致电流的变化会引起波长的剧烈变化。

                    DFB激光管的输出光谱曲线(Eagleyard)

                           VCSEL激光管的输出光谱曲线

                                  DFB 激光管的模式稳定性

注:以上DFB激光管测试数据来自著名的近红外半导体激光管厂商Eagleyard Photonics GmbH (www.eagleyard.com)

3.氧气检测的技术需求

针对氧气检测我们现阶段主要关注的指标有输出功率,线宽,模式稳定性,使用寿命,可调谐性。

4.两者对比总结


5. 结论

DFB和VCSEL在气体光谱应用中各有优势和劣势,但DFB因为更为出色的光谱特性(窄线宽,高的边模抑制比,可调谐性),更好的波长稳定性,更长的工作寿命,所以更适合做氧气检测。

Eagleyard Photonics 致力于为客户提供高性能的近红外半导体激光器件。Eaglyard可以提供发射波长在650nm和1120nm之间的高精度、高功率的GaAs材料半导体激光管,这些产品均通过了航天级别可靠性验证,被广泛的应用于科研,仪器仪表,航空航天等应用。