咱们常见的MPD是用来检测激光器的光功率变化的,光纤通信的边发射激光器,如DFB、EML等,可双向出光,前光用于业务光,背光或者部分前光用来做光功率监测(也就是Monitor),用于监测光功率变化的PD就叫做MPD
比如EML激光器芯片封装时,通常搭配一个探测器PD用作MPD
在可调谐激光器里,也会用到探测器,有的是一个,有的是两个甚至是三个,是锁波装置的其中一个关键芯片。
可调谐激光器需要波长锁定,要实现波长锁定,首先得检测出波长,然后判断波长是否漂移,如需调整,可通过负反馈环路做锁定。
负反馈控制,是电路控制的常见理论,不赘述。
探测器在可调制激光器中的作用是做为“波长检测器”的,可恰恰探测器本身没有波长敏感性,约等于是一个宽谱PD,能知道功率大小,不知道波长变化。
而具备波长敏感性的是光学滤波器,那么在激光器光路到探测器之间,插入一个滤波器,光学滤波器可以用MZ来制作,微环来制作,光栅来制作,FP腔也可以做....,
当光先经过光学滤波器之后进入PD探测器,这时候就有了检测波长的功能。
探测器本身无法知道波长,只知道功率,所谓的波长检测是通过换算而来的。
滤波器让PD的响应出现的“波动”,我们可以选择其中一段,如下图红色那一段,是斜着的。就能做波长与功率的换算。
把上一段的坐标轴调整一下,其中存在一个线性段,功率是波长的比例函数
探测器PD,就可以通过功率的大小来推算目前的激光器波长具体值是多少。
那为什么是双PD,或多PD的设计呢?
单PD的波长与功率的响应曲线,既有直流分量,也有交流分量,实际上用于波长检测器件来说,只希望用到交流分量。
那就增加一个PD,PD2没有经过滤波器,是波长不敏感器件,只有直流分量,PD1有直流也有交流。
这俩探测的响应电流,分别接到TIA的正端和负端,就是减法计算器。
PD1-PD2,那么就把直流分量去掉了,剩下的就是交流分量。
线性公式是y=ax+b,双PD的作用是通过y1=ax+b,y2=b两个公式,再做减法获得Y=y1-y2=ax,这个更有意思的线性响应。
明天见