Single Angle Facet (SAF) Gain Chips
外部キャビティダイオードレーザー用のシングルアングルファセット（SAF）ゲインチップは、すべてゲイン媒体から始まります
Photodigmは、最先端のプロセステクノロジーを外部キャビティダイオードレーザーにもたらします
DBRレーザーと同様に、単一の縦モードを選択するために、ゲイン領域の外側のキャビティ内にグレーティングが含まれています。
モノリシックDBRレーザーダイオードとは異なり、キャビティはチップ自体を超えて拡張され、外部グレーティングと長いキャビティ長を可能にします。
共振器の長さが長くなると、線幅が大幅に減少しますが、回折格子の角度を調整することでレーザー波長を調整できます。
従来のECDLは通常、高反射率（HR）ファセットと修正反射防止（AR）ファセットを備えたストレートリッジファブリーペローレーザーを使用します。
ARファセットの反射率を十分に低くすることにより、フィードバックが低下して、デバイスがレーザーではなく増幅自然放出（ASE）のみを放出するようになります。
HRコーティングされたファセットとARコーティングされたファセットを備えたこのようなデバイスは、通常はリースしません。 ただし、半導体のゲインは非常に高いため、少量の反射フィードバックでもレージングが開始され、広いASEスペクトル（20 nm以上）が崩壊して狭いレージングスペクトルになります。
これにより、通常のECDL操作中にゲインチップから取得できる電力が制限されます。
下の図に示すように、ゲインリッジの残りの部分に対してファセットの1つを傾斜させると、半導体へのフィードバックが4桁も抑制されます。 その結果、ゲインチップはASEのみを放射します。 さらに、このような低フィードバックにより、SAFゲインチップは高出力で動作し、非常に低ノイズのASEスペクトルを生成できるため、高性能外部キャビティダイオードレーザーの理想的なソリューションとなります。
シングルアングルファセットゲインチップリッジ設計の回路図
モノリシックDBRレーザーとハイブリッド外部キャビティダイオードレーザーは、相補的なデバイスです。どちらも狭い帯域幅、調整可能な単一周波数のレーザー放射を生成します。
DBRは、DBRリフレクタの帯域幅によって制限される約2 nmで調整されます。
これは多くのアプリケーションに十分です。 ECDLは、半導体のゲイン帯域幅に応じて、最大20 nmにわたって調整されます。空洞長が長いECDLは、DBRの線幅よりも小さい場合がありますが、ほとんどのアプリケーションではDBRの<500 kHzの線幅で十分です。 ただし、モノリシックDBRには最小限のアライメントが必要であり、セットアップは振動とノイズ耐性の点でより堅牢です。さらに、DBRレーザーチップは非常にスケーラブルであり、半導体の経済性に従い、生産量が増えるにつれてコストが劇的に低下します。 ECDLは、堅牢性よりも柔軟性が重視される場合、または狭い線幅と広いチューニング範囲が利点を提供する場合に評価される場合があります。 DBRとECDLの比較を添付の表に示します。
| DBR Laser | ECDL | |
|---|---|---|
| 調整範囲 | 2 nm | Up to 20 nm or more |
| 線幅 | <500 kHz | <100kHz |
| パワー | >200 mW | <100 mW |
| サイズ | <0.25 cc in package | 10’s of cc’s |
| 構成 | Monolithic | Hybrid |
現在、次の波長のSAFゲインチップを提供しています。
- 780 nm PH780SAF1009MM
- 795 nm PH795SAF1009MM
- 850 nm PH850SAF1009MM
- 1080 nm H1080sAF1009MM
これらのデバイスは、既存の外部キャビティダイオードレーザーに後付けするために、OEMとエンドユーザーの両方が利用できます。