DFB激光器的优势及短板
一、dfb激光器优点有哪些
1.稳定的单纵模输出
这是DFB激光器最突出的优势。通过布拉格光栅的分布式反馈和波长选择机制,它能抑制除布拉格波长外的所有纵模,边模抑制比(SMSR)可达 40–50dB 以上,甚至更高,彻底避免了传统 FP 激光器的多纵模振荡问题,输出激光的单色性极强。
2.超窄线宽
输出激光的线宽可低至 MHz 量级,高性能产品甚至能达到 kHz 级别,光谱纯度极高。这一特性使其能满足长距离光纤通信、高精度传感、干涉测量等对光源相干性要求苛刻的场景。
3.波长稳定
波长受温度和注入电流的漂移量远小于 FP 激光器,配合内置的温度控制模块(TEC)和功率控制模块(APC),可以实现波长的精准锁定。在密集波分复用(DWDM)系统中,能保证各信道波长不串扰,稳定传输海量数据。
4.调制性能良好
直接调制时的啁啾效应相对较小,经过结构优化后可进一步降低,能够支持 10Gbps、25Gbps 乃至更高速率的信号调制,适配高速光纤通信和数据中心互联的需求。
5.长寿命、维护成本低
作为半导体激光器,其结构紧凑,平均无故障工作时间(MTTF)通常超过 10 万小时,部分工业级产品可达百万小时级别,能适应长时间连续工作的场景,维护成本低。

二、DFB激光器的缺点
1.制造成本较高
核心的布拉格光栅需要通过电子束曝光、全息光刻等高精度工艺制作,工艺复杂度远高于 FP 激光器;同时,为了优化单模特性,部分产品还需引入 λ/4 相移光栅设计,进一步提升了生产难度和成本,因此单价高于同功率的 FP 激光器。
2.输出功率上限较低
受限于有源区结构和光栅的损耗特性,DFB 激光器的单管输出功率通常在数十毫瓦级别,难以达到 FP 激光器或光纤激光器的瓦级功率。若要提升功率,需采用阵列化设计,会增加体积和成本。
3.波长调谐范围窄
其输出波长由布拉格光栅的周期决定,一旦器件制作完成,波长基本固定。虽然可以通过温度或电流进行小范围调谐,但调谐范围通常只有几纳米,无法实现宽波段的连续波长切换,灵活性不如分布布拉格反射(DBR)激光器。
4.对反射光敏感
外界的反射光回灌到谐振腔内,容易导致激光器出现波长跳变、功率波动甚至模式跳变的问题。因此,在实际应用中,通常需要搭配光隔离器使用,增加了系统的复杂度和额外成本。