DFB 激光器：均匀光栅，λ/4 相移与 CPM 结构

李东霏 2026-01-20 23:17:49 人看过

DFB 激光器的特点是在谐振腔内部实现对波长的选择性振荡。边模抑制比，DFB激光器的双峰。

在均匀光栅 DFB 中，光栅会形成一个模阻止带。激光只能在阻止带两侧激发，产生一对对称的 +1 阶和 -1 阶模，它们的阈值增益完全相同。

由于两个模式在腔内的光场分布不同，它们对应的等效折射率也有所差异，因此实际振荡的波长并不相同。

为解决这一模式简并问题，一种常用且有效的方法是在均匀光栅的中间或特定位置，引入一个 1/4 波长的物理相位突变。

对于这种引入 λ/4 相移的 DFB 激光器，位于腔中心的光栅波纹发生了相位反转，使得腔内仅能支持一个主驻波模式。

该模式振荡在布拉格波长上，其波长值恰好处于均匀光栅DFB两个模式的中间。这样，在布拉格波长处便形成了阈值最低的模式，从而能够实现稳定的单纵模工作。

不过，这种结构在高功率下仍可能出现跳模。功率升高时，腔内光强增强，光场在空间形成周期性分布。

在光场最强的位置，载流子被快速消耗，产生局部载流子浓度的“空洞”，即空间烧孔（SHB：Spectral Hole Burning）。

中心区域载流子浓度的下降会引起局部折射率升高，这将等效地改变原有的λ/4相移条件，从而导致高功率下的单模稳定性下降，激光线宽随之展宽。

为缓解光场过度集中，可采用沿腔长渐变调制光栅周期的设计，使光场分布更均匀，即CPM DFB激光器。

CPM DFB通过渐变周期引入分布式相移，显著减轻光场集中，提升高功率稳定性。

推荐阅读：

224Gbps 单端驱动 EML 的 COC 封装方案

Lumentum 的差分驱动 EML 芯片

三菱：从高台面结构到混合玻璃基板与 FC+WB 的高速 EML

可添加微信OFC2025，邀请加入半导体&光器件产业链 2 群

欢迎您加入我们的社群，获取大量半导体芯片/光器件/光模块领域的高价值技术文档、趋势研报！

若您对半导体/光器件/光模块/光纤通信等感兴趣

欢迎关注我们！

相关阅读：