Un láser reflector Bragg distribuido ( DBR ) es un tipo de diodo láser de frecuencia única . Otros tipos prácticos de diodos láser de frecuencia única incluyen láseres DFB y láseres de diodo de cavidad externa. Un cuarto tipo, el láser de cavidad acoplada hendida, no ha demostrado ser comercialmente viable. Los VCSEL también son dispositivos de frecuencia única. [1] La estructura del láser DBR está fabricada con características de superficie que definen una guía de ondas de cresta monomodo monolítica que recorre toda la longitud del dispositivo. Una cavidad resonante está definida por un espejo DBR altamente reflectante en un extremo y una faceta de salida hendida de baja reflectividad en el otro extremo. Dentro de la cavidad hay una porción de cresta de ganancia, donde se inyecta corriente para producir un solo modo láser espacial. El espejo DBR está diseñado para reflejar solo un solo modo longitudinal. Como resultado, el láser opera en un solo modo espacial y longitudinal. El láser emite desde la faceta de salida opuesta al extremo DBR. El DBR se puede ajustar continuamente en un rango de aproximadamente 2 nm cambiando la corriente o la temperatura. El coeficiente de temperatura es de aproximadamente 0,07 nm/K y el coeficiente de corriente es de aproximadamente 0,003 nm/mA. [2] Los láseres DBR son fuentes ópticas estables y de bajo ruido. Cuando funcionan con una fuente de alimentación de bajo ruido a temperatura constante, los láseres DBR de emisión por el borde tienen un ancho de línea de menos de 10 MHz. Los niveles de potencia normalmente pueden alcanzar varios cientos de milivatios.
Los láseres DBR se confunden a menudo con los láseres DFB . [3] Ambos exhiben un ancho de línea estrecho y un funcionamiento estable de frecuencia única. Sin embargo, la ubicación del elemento de retroalimentación (la rejilla) hace que el DBR y el DFB tengan características operativas distintas. Debido a que la rejilla se distribuye a lo largo de la región de ganancia en el DFB, la rejilla y la región de ganancia experimentan condiciones similares a medida que el dispositivo se sintoniza con corriente y temperatura. El DFB puede exhibir un rango de sintonización continuo de 2 nm o más. Sin embargo, en un rango de corriente o temperatura suficientemente largo, la longitud de onda emitida saltará repentinamente a una longitud de onda más larga (desplazamiento al rojo), [4] dejando un espacio en el rango de sintonización.
Debido a que el láser DBR tiene una región de rejilla pasiva, su característica de ajuste es diferente de la de la región de ganancia. El aumento de la corriente en la región de ganancia provoca un desplazamiento hacia el rojo en la salida del láser debido al calentamiento. La curva de reflectividad de la rejilla pasiva no cambia. Como resultado, la rejilla experimentará una pérdida de reflectividad en las longitudes de onda más largas y, finalmente, inducirá un desplazamiento hacia el azul discontinuo en la longitud de onda para encontrar un modo de ganancia más alto. El desplazamiento hacia el azul garantiza que la característica de la longitud de onda se repetirá con el aumento de la temperatura o la corriente, y no se producirán brechas en el ajuste. [5]