边模抑制比，DFB激光器的双峰 – WaytoICT

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单模激光器，比如 DFB 等，我们希望它只发射出一个单一、稳定的波长，称之为 “主模”。

但理想很丰满，现实却很骨感。在实际工作中，激光器除了产生这个主模，总还是会带出一些其他不需要的波长，这些我们就叫它 “边模”。

那么，怎么来衡量这些边模的强弱呢？我们用一个叫“边模抑制比”的指标，单位 dB。

这个值越大，说明边模被压制得越狠，激光器的单模性能就越好。

一般来说，对于一个合格的单纵模激光器，它的边模抑制比至少要达到 30dB，主模的功率要比最强的边模功率大上 1000 倍。

我们 DFB 激光器，之所以能实现单纵模工作，靠的是它内部的的光栅，作为波长选择元件，沿着波导周期性分布的光栅共同作用，产生一种分布式的光反馈。

但像这种光栅其周期、深度和占空比在整个长度上都保持恒定不变，由于其结构的完美对称性，它在布拉格波长两侧对称的位置，形成阻带。

结果就是，激光器不是在中心波长激射，而是在它两边对称地激射出两个强度差不多的峰。这就是我们常说的“双模”现象。

一旦出现双模，那它的边模抑制比自然就非常差了。

不过也有基于均匀光栅的 DFB 激光器，比如华为的双波导激光器。

它虽基于均匀光栅，但利用双波导设计中两个激光单元固有的π相位差进行模式筛选。总能保证其中一个单元实现稳定的单纵模，将单模输出由随机变为确定。

那怎么解决这个问题呢？一个非常常用且有效的方法，在均匀光栅的正中间（或特定位置）引入一个 1/4 波长 的物理相位突变。

再就是可以通过在 DFB 激光芯片的两个端面上，分别镀制不同反射率的薄膜。

这种不对称的边界条件破坏了对双模的对称性反馈，抑制另一个模。其中一个模式会因此获得更低的阈值增益，从而在竞争中胜出。

当然，最常见最经典的方案是：采用 λ/4 相移光栅 + 不对称端面镀膜。