Y7T333 激光器增透膜

更新时间:2021-11-29 09:11:20 阅读量:1095

咱们光模块用的激光器边发射的截面结构,基本如下,在激光器的光输出端有增透膜。


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为什么需要增透膜?

激光器是一种光,光是电磁波的一种,高频电磁波,有波粒二象性。 所以我们会定义光模块光的波长1310nm、1271nm等等。


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激光器的光,要输出,假定没有增透膜,会发生什么?

从InGaAsP的波导层,将光输出到空气中,有一个折射率突变。InGaAsP的折射率约为3.5,空气的折射率约为1


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在很久很久以前,我们写过光纤端面的反射率,有个天然的值是4%,还记得计算公式吧,光纤纤芯折射率1.5,空气1,按照下图计算,4%反射率

回到激光器,InGAAsP折射率3.5,空气1,一换算,30%反射率。


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把上图局部放大,这个反射,减少了我们输出的光功率,其次还可能影响我们的谐振。


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如果我们在激光器的输出端面加一层光学膜,就会出现两个反射,第一个反射是激光器和光学膜接触面,第二个反射是光学膜和空气的接触面


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局部放大, 如果我们让第一个反射回来的光,和第二个反射回来的光,有1/2波长的差,就能互相抵消。


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1/2波长,相位180度,波峰遇到波谷。这是典型的干涉相消。增加这个光学膜后,原理的30%,基本上降得特别低。 叫做“减反膜” 或 “增透膜”

 


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为什么增透膜,也叫1/4波长膜,是针对我们激光器的光,在第二层的反射,入射后先在光学膜走1/4波长,一部分光反射,又返回来继续走1/4波长,

1/4+1/4=1/2波长,和第一个反射面的光可以抵消了。

激光器的增透膜,仅仅从光学角度而言,可以是单层,可以是多层复合膜,总的来说形成一个1/4波长厚就行。

可我们的半导体激光器,除了光学角度,还需要负担其他的任务。

第一,考虑膜系的附着强度

第二,考虑膜系的带隙,用于挂增益层边缘的悬空键,避免腔面灾变。

第三,考虑对水汽/氧气的阻挡效果,用于半导体激光器的钝化,防止激光器被氧化出现的可靠性风险,(和气密封装的道理一样的)