SE516784C2 - Förfarande för effektivt urval av DFB-lasrar - Google Patents

Description

516 7184 2 obelagd med sin naturliga reflektans som normalt är av storleksordningen 30%.

Detta kommer att ge en laser med mer effekt i frarnriktningen än i bakriktningen.

Detta ger dessutom lägre tröskelströmmar än i traditionella kvartsvåglängdskiftade DFB-lasrar. När bakspegeln lämnas obelagd kommer emellertid SM-utbytet för lasern att sjunka. Detta betyder att man måste välja ut de bra lasrama bland de tillverkade lasrama.

Enligt ovan är inte tröskelströmmen och effektasymmetriprestandan tillräckligt bra hos kvartsvåglängdskiftade lasrar för många tillämpningar. För ovannämnda kvartsvåglängdskiftade laser med bakspegel i kluvet skick (”as-cleaved”) är inte gainmarginalprestandan så bra som man önskar och behovet av att utvälja lasrar genom mätning av optiska spektra gör utprovningen mer än önskvärt komplicerad.

Lasrama som har gainmarginaler som är tillräckligt bra kommer också att inbördes ha en oönskad spridning i effektasymrnerti.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Såsom ovan anförts kräver behovet av hög uteffekt ofta användande av lasrar med asymmetriska effektfördelningar med det mesta av ljuseffekten kommande ut genom framspegeln. Ett bra sätt att åstadkomma detta är att använda lasrar med relativt hög bakspegelreflektans som vanligtvis erhålls genom att bakspegeln lämnas i kluvet skick, dvs utan AR-beläggning. Genom att använda denna lasertyp kan man emellertid inte acceptera alla tillverkade lasrar. Till följd av de varierande fasskiften vid speglarna kommer några av lasrarna inte att fungera med tillräckligt bra spektralegenskaper, varför de måste bortsorteras. Denna sortering genomförs normalt under användande av mätningar av laserns optiska spektrum. Detta är en relativt komplicerad mätning. När man använder konventionella lasrar har dessutom vissa exemplar, som måste kastas bort, bland de lägsta tröskelströmmarna och den bästa effekthomogeniteten i populationen, vilket är en oönskad situation. sis 784 3 Lasem enligt uppfinningen, som normalt har en bakspegel i kluvet skick, en AR- belagd framspegel och ett fasskift (våglängd/4) av 90° positionerat vid 43% av laserlängden räknat från bakspegeln, ger bra SM-utbyte, fördelaktig effektasyrnmetri samt möjlighet att utvälja de bra lasrarna under användande av tröskelströmmen som urvalsparameter.

FIGURBESKRIVNIN G Fig. 1 åskådliggör uppfinningens ide' i form av ett schematiskt exempel av uppfinningen.

Fig. 2 är ett diagram över SM-utbytet för lasrar med fasskift mellan 10 och 170°.

Fig. 3 är ett diagram över utbytet för lasrar med tröskelströmmen som urvalsparameter, där fasskift mellan 10 och 170° och fasskiftpositioner mellan 10 och 90% betraktas.

Fig. 4 är ett diagram över SM-utbyte och effektasymmetri för lasrar med fasskift av 90°.

DETALJBESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningens ide', se fig. 1 för schematiskt exempel, kan beskrivas på följande sätt: lasern har en bakspegel med relativt hög reflektans huvudsakligen i motsvarighet till en facett i kluvet skick eller alternativt en facett med högreflekterande (HR) beläggning eller lätt AR-beläggning med exempelvis en reflektans av mer än 10%. Framspegeln är AR-belagd och kan eventuellt kombineras med en fönsterstruktur eller annat reflexionsreducerande medel, som ger en effektiv reflektans av nonnalt mindre än 1%. Lasem är försedd med ett fasskift i en position mellan 20 och 50% av laserlängden räknat från bakspegeln.

Fasskiftet uppgår till mellan 40 och 150°. Genom användning av en dylik laser erhålls en laser med god effektasymmetri och hög SM-utbytesprocent av lasrarna 01516 784 4 som uppfyller ett krav på gainmarginalen och en möjlighet att utvälja bra lasrar med hög precision från populationen erhålles genom att helt enkelt kontrollera tröskelströmmarna.

För att bättre förstå ide'n hänvisas till ett diagram som visar SM-utbytet för en generell, fasskiftad laser. Lasern är företrädesvis försedd med en bakspegel i kluvet skick, en framspegel med en reflektans av O,1%, n eff = 3,21, en kopplingskoeffi- cient av 30/cm och ett krav om 10/cm på gainmarginalen. I figuren visas SM- utbytesprocenten av lasrar som uppfyller gainmarginalkraven för ett antal olika värden från 10 till 170° på fasskiftet. Diagrammet består i själva verket av en stapel av 17 diagram; samtliga med y-axeln löpande från 0 till 100%. X-axeln anger fasskiftpositionen längs lasem i procent räknat från bakspegeln.

Beakta vidare motsvarande diagram för utbytet under användande av tröskelström- men som urvalsparameter. Beräkningen genomförs på följande sätt: simulera först ett stort antal lasrar med olika spegelfasskift och beräkna därefter gainmarginalen för lasrarna. Beräkna även tröskelströmmen för lasrarna och kontrollera därefter utifrån beräknat data vilka av lasrama som måste kasseras till följd av dålig gainmarginal. Finn därefter den lägsta tröskelströmmen bland dessa lasrar. Antag därefter att exemplaren med tröskelströmmar över detta värde bland samtliga lasrar kasseras. Detta ger direkt utbytet under användande av tröskelströmmen som urvalsparameter som 100% - procenten kasserade lasrar.

Såsom framgår av dessa figurer 2 och 3 har den föreslagna lasem med ett fasskift av ca. 90° vid ca. 40% av laserlängden den bästa prestandan både vad gäller SM-utbyte i allmänhet och utbyte vad gäller användande av urval på basis av tröskelström.

Det är vidare av stor betydelse att ha en laser som ger så mycket användbar effekt i framriktningen som möjligt. Lasern enligt föreliggande uppfinning är bättre än konventionella lasrar i detta avseende. För att ytterligare förklara denna punkt visas i 516 784 fig. 4 ett diagram över medeleffektasyrnmetri och SM-utbyte för en laser med ett fasskift av 90°. Såsom framgår av fig. 4 är området mellan 40 och 46% för fasskiftet av särskild betydelse om man behöver kombinera högt SM-utbyte med god effektasymmetri.

En viktig tillämpning av uppfinningen är som ljuskälla i en integrerad DFB- modulatorkrets. Modulatorn kan exempelvis vara av elektroabsorbtions- eller Mach- Zehnderinterferometertyp.

Möjliga varianter av uppfinningen innefattar ytterligare fasskift i närheten av l80° placerade någonstans i strukturen, vilka inte ändrar hur lasern i grunden uppför sig även om de kan ha viss korrigerande inverkan. En annan variant kan vara att specificera specifika definitioner för fallet med HR-beläggning på bakspegeln, vilket kan vara av intresse för att öka den optiska effekten från chipset och ha ett optimalt fasskift närmare bakspegeln.

Laserprocessens utbyte är mycket viktigt för att hålla ned kostnaderna och kunna genomföra en god produktionsplanering. Om en enklare urvalsprocedur kan användas skulle även kostnadema sjunka än mer. Föreliggande uppfinning beaktar båda dessa punkter. En annan fördel är att den föreslagna lasern har en reducerad variation vad beträffar effektasymmetri bland godkända lasrar, vilket ger mer homogena egenskaper hos lasrama. Även om ovanstående beskrivning inbegriper ett antal detaljer och specifikationer torde inses att dessa enbart syftar till att belysa föreliggande uppfinning och inte ska tolkas som begränsningar. Flera modifieringar torde lätt inses av fackmannen inom ramen för uppfinningen såsom denna definieras av efterföljande patentkrav.

Claims (1)

1. 516 784 6 PATENTKRAV Förfarande för att i en population av DF B-lasrar välja ut lasrar som uppfyller ett gainmarginalkrav, varvid varje dylik laser har en framspegel med lägre reflektans än 2%, en bakspegel med en reflektans av mer än 10% och ett fasskift av mellan 40 och 150° positionerat mellan 5 och 50% av laserns längd från bakspegeln, kännetecknat av att man använder lasertröskelström som urvalsparameter.