1.結構及基本性能對比:
DFB激光管的芯片材料是基于GaAs,屬于邊緣發射的激光管,傳播方向受限于脊狀波導,因為內置光柵具有縱模選擇性,有較好的單模特性和較窄的線寬;而VCSEL激光管的芯片材料也是基于GaAs,屬于表面發射的激光管,諧振腔和反射鏡都是由布拉格反射鏡組成,由于諧振腔長度變小,單縱模特性較好,低閾值電流工作,出射光束為圓形,發散角較小.


DFB結構 VCSEL結構
2.輸出特性對比:
DFB激光管的典型輸出功率在50mW,而VCSEL激光管受限于尺寸大小功率較小,一般只有0.3mW, DFB的線寬一般在幾兆赫茲,而VCSEL激光管的線寬同樣受限于諧振腔的長度多在幾十兆赫茲,另外由于VCSEL激光管的尺寸較小,導致散熱不均會導致激光管壽命降低和模式不穩定,DFB激光管的電流調諧系數較小,VCSEL的電流調諧系數較大,導致電流的變化會引起波長的劇烈變化。

DFB激光管的輸出光譜曲線(Eagleyard)

VCSEL激光管的輸出光譜曲線

DFB 激光管的模式穩定性
注:以上DFB激光管測試數據來自的近紅外半導體激光管廠商Eagleyard Photonics GmbH ()
3.氧氣檢測的技術需求
針對氧氣檢測我們現階段主要關注的指標有輸出功率,線寬,模式穩定性,使用壽命,可調諧性。
4.兩者對比總結

5. 結論
DFB和VCSEL在氣體光譜應用中各有優勢和劣勢,但DFB因為更為出色的光譜特性(窄線寬,高的邊模抑制比,可調諧性),更好的波長穩定性,更長的工作壽命,所以更適合做氧氣檢測。

Eagleyard Photonics 致力于為客戶提供高性能的近紅外半導體激光器件。Eaglyard可以提供發射波長在650nm和1120nm之間的高精度、高功率的GaAs材料半導體激光管,這些產品均通過了航天級別可靠性驗證,被廣泛的應用于科研,儀器儀表,航空航天等應用。