Techniklexikon

DFB-Diodenlaser

Laserphysik und -technik, Diodenlaser, der das Prinzip der räumlich verteilten Rückkopplung (Distributed Feedback, DFB) zur Verbesserung der Modenselektion nutzt. Aufgrund der kleinen Resonatorlänge liegen die Resonatormoden (Wellenlängen, die im Resonator eine Verstärkung erfahren können) sehr dicht beieinander, was das "Mode-Hopping" (Springen zwischen verschiedenen Moden) begünstigt. Verursacht wird das Mode-Hopping meist von einer Verschiebung des Verstärkungsprofils durch kleinste Schwankungen im Diodenstrom oder in der Temperatur. Man unterscheidet zwei Ausführungsformen: Einmal kann die für das Distributed Feedback typische räumlich periodische Struktur in die aktive Zone des Halbleiters integriert sein (die Grenzfläche der n-Schicht ist als periodisches Gitter ausgebildet) (Abb.); zum anderen ist es möglich, ein passives Element, z.B. einen Wellenleiter, der die Diode durchzieht, periodisch zu strukturieren (Variation der Brechzahl oder des Querschnitts). Letzeres Prinzip wird auch Distributed Bragg-Reflector (DBR) genannt. Die Modenselektion durch DBF oder DBR ist insbesondere für Diodenlaser von Bedeutung, die mit variabler Laserleistung bzw. gepulst betrieben werden. Hier kommt es durch den modulierten Injektionsstrom zur Anregung vieler longitudinaler Moden im Energiebereich des Laserübergangs. Dies lässt sich durch DBF oder DBR jedoch unterdrücken, so dass auch gepulste Diodenlaser im Einzelmodenbetrieb laufen können.

DFB-Diodenlaser: Schematischer Aufbau eines DBR- und eines DFB-Diodenlasers.