DFB 激光器基础知识点

更新时间：2025-12-16

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什么是 DFB 激光器

DFB 激光器是在激光谐振器的一部分中集成了衍射光栅的激光器。

DFB 是 Distributed FeedBack 的缩写，译为 “分布反馈"。它属于激光二极管的一种，特点是输出波长稳定。由于二极管层的边界处设有衍射光栅，因此仅能放大并输出特定波长的光。

通过放大单一波长，DFB 激光器的光谱宽度较窄，能够光信号的光谱效率，同时将与其他信号的干扰降至低。它适用于高密度信息传输及多信号同时传输，且频率稳定性高，有利于提升信号质量和数据传输速度。

DFB 激光器的应用场景广泛，以下为主要示例：

DFB 激光器在光纤通信中应用广泛。其单一波长的特性可将信息损耗降至低，且频率稳定性高、功耗低，在长距离通信中具备显著优势。

长距离光纤通信为抑制损耗，会选择光纤传输损耗较小的波长。光纤损耗随光波长差异较大，目前 1.3μm 波段和 1.5μm 波段的波长应用普遍。其中 1550nm 波长的光损耗最小，是长波长 DFB 激光器的代表性波长。

DFB 激光器常被用于内窥镜，以观察体内组织和器官。它作为内窥镜的光源，能发出高质量的光，且兼具紧凑型设计和高可靠性，非常适合作为内窥镜光源使用。

DFB 激光器也可应用于气体分析。通过生成特定波长的光，测量目标气体的吸收光谱，能够非破坏性地检测气体的种类和浓度。凭借窄光谱宽度的特性，DFB 激光器可实现高灵敏度、高精度的检测。

DFB 激光器内部设有 P 型包层、N 型包层及活性层。P 型包层连接正极，N 型包层连接负极，其核心特征是在 P 型层与活性层之间构建了衍射光栅。

工作时，通过电极施加正向电压。电压作用下，电子和空穴分别从各自的包层进入活性层，这些电荷发生复合时便会产生发光现象。光通过活性层的边界和反射板实现放大。

由于 DFB 激光器集成了衍射光栅，仅能反射特定波长的光，从而仅放大单一波长的光。这一特性使其在光纤通信、医疗设备等多种场景中具有实用价值，也是 DFB 激光器被广泛应用的重要原因之一。