Компания LITECORE представила новые мощные узкополосные DFB-лазеры: доступное и интегрированное решение для оптической связи и сенсорики

Ретроспектива

В 1970 году в лаборатории Bell Labs предложили концепцию встраивания распределенной брэгговской решётки в область усиления лазерного чипа, что позволило решётке обеспечивать частотно-селективную обратную связь по всей длине резонатора, фиксируя одномодовую генерацию. Так появился лазер с распределенной обратной связью (Distributed Feedback Laser, DFB). За более чем пять десятилетий технологического совершенствования и промышленного развития DFB-лазеры эволюционировали от лабораторных прототипов до ключевых компонентов оптоэлектроники. Сегодня они полностью охватывают окна прозрачности стандарта ITU-T для связи и сенсорики, глубоко интегрируясь в современные технологии: от высокоскоростных систем оптической связи, поддерживающих глобальные потоки данных, до прецизионного газоанализа в области экологического мониторинга и медицинской диагностики, а также от кремниевых фотонных чипов до распределенных волоконно-оптических сенсорных сетей.

В процессе стремительного расширения и модернизации современных оптических сетей проектировщики сталкиваются с рядом серьёзных проблем, такими как рост потребностей магистральных линий связи в росте пропускной способности и дальности передачи информации. В этом контексте компания Litecore представляет мощные узколинейные DFB-лазеры, покрывающие несколько телекоммуникационных диапазонов.

Диоды на O-диапазон

Телекоммуникационный O-диапазон (1260-1360 нм): создан для высокоскоростных соединений на относительно коротких расстояниях. O-диапазон обладает естественным преимуществом малой хроматической дисперсии в оптическом волокне. DFB-лазер на 1310 нм от Litecore может быть интегрирован не только в стандартный корпус BTF, позволяющий легко интегрировать его в уже существующие системы и сети, но и очень узкую линию генерации шириной всего 500 кГц. Это принципиально подавляет фазовый шум и, как следствие, дисперсионные искажения, обеспечивая чистое оптическое излучение для сигналов с форматом модуляции 25G NRZ. Мощность излучения на чипе собственной разработки достигает 400 мВт. Модули с этим чипом дают чистую глазковую диаграмму и, как следствие, низкий коэффициент ошибок (BER) на всём протяжении линии связи, не требуя сложной компенсации дисперсии. Решение напрямую применимо в оптических модулях для сетей 5G, гарантируя высокую надёжность при упрощенной конструкции системы.

Рис. 1 Фотография чипа DFB-лазера на 1310 нм

Диоды на C-диапазон

Телекоммуникационный C-диапазон (1530-1565 нм) обладает наименьшими потерями при передаче в оптоволокне, что делает его «золотым окном» для дальней связи и когерентных систем. Предлагаемый компанией Litecore DFB-лазер на 1550 нм имеет ширину линии, суженную до 100 кГц, при стабильной выходной мощности 80 мВт. Такое сочетание позволяет удовлетворить строгие требования когерентных систем высшего порядка к низкому фазовому шуму и высокой выходной мощности источника света без. Это делает данное решение высокопроизводительной и экономичной альтернативой лазерам с внешним резонатором (ECL).

Рис. 2 DFB-чип на 1550 нм @ I_о=500 мА: (a) спектрограмма; (b) спектр, полученный методом задержанного самогетеродинирования

Диоды для газового сенсинга

В таких областях, как сенсинг и газоанализ, мощность лазера напрямую определяет производительность системы. DFB-лазер на 1653 нм от Litecore обеспечивает высокую выходную мощность (более 60 мВт @ t_чипа=45°C) при стабильной ширине линии менее 500 кГц. Следуя закону поглощения излучения в газах, это напрямую ведёт к генерации более сильного сигнала, значительно повышая соотношение сигнал/шум и чувствительность детектирования. Это позволяет существенно увеличить эффективное расстояние зондирования или получать более точные измерения при использовании тех же узлов сети, что в конечном итоге снижает стоимость развертывания и обслуживания крупномасштабных сенсорных сетей.

Рис. 3 Вольт-амперная характеристика (LIV-кривая) DFB-чипа на 1653 нм

Промышленный стандарт, принцип «включи и работай»

Чтобы снизить порог интеграции и затраты на обслуживание, DFB-лазеры Litecore поставляются в промышленном стандартном 14-pin BTF корпусе по принципу «включи и работай» со встроенным термоэлектрическим охладителем (TEC) и фотодиодом контроля мощности (MPD). Это гарантирует стабильность характеристик и надежность источника света на протяжении всего жизненного цикла. Продукция рассчитана на работу в суровых условиях окружающей среды в диапазоне температур от –40°C до 70°C. Кроме того, Litecore предлагает различные конфигурации вывода оптического излучения: пигтейл в буферном покрытии 900 мкм может быть оснащен различными типами волокон, SMF или PMF. Это позволяет удовлетворить требования различных областей применения – от высокоскоростной связи до сенсорики, предоставляя клиентам высокоадаптируемые решения.

АО «ЛЛС» является эксклюзивным дистрибьютором и представляет весь спектр продукции LITECORE на территории РФ и стран СНГ и предлагает наиболее выгодные условия поставки продукции, полную техническую поддержку, а также поставку образцов. Получить дополнительную информацию вы можете, обратившись в нашу компанию.

Анонсы статей, мероприятий и еще больше научно-познавательного контента по ссылке в нашем Telegram-канале .

Автор статьи: Мосенцов Сергей, инженер по квантовым коммуникациям