4.5 Описание экспериментальной схемы

В лабораторной работе источником излучения является лазерный модуль, состоящий из лазерного диода (ЛД) и контроллера (ЛК) для его управления. Лазерный модуль с помощью оптико-волоконного патч-кода подключается к оптическому анализатору спектра (ОАС), который позволяет зарегистрировать смещение рабочей длины волны лазерного диода, далее полученные данные поступают на компьютер (ПК) (рисунок 3). Таким образом, оптическое излучение лазерного диода поступает на вход оптического анализатора спектра, который позволяет оценить величину смещения спектра в зависимости от изменения температуры.

Рисунок 3 – Экспериментальная схема

Лазерный диод DFB-1550-14BF с распределенной обратной связью имеет рабочую длину волны 1550 нм, ширина линии излучения менее 10МГц (рисунок 4). Основные характеристики лазерного диода приведены в таблице 1.

Рисунок 4 – Внешний вид лазерного диода DFB-1550-14BF

Таблица 1 – Характеристики лазерного диода DFB-1550-14BF (T = 25°C)

Характеристики	Обозначение	Min.	Typ.	Max.	Ед. измерения
Оптическая выходная мощность	Pf		5	10	мВт
Центральная длина волны (при Pf = 5 мВт)		1545	1550	1555	нм
Прямое напряжение (при Pf = 5 мВт)	Vf			2	В
Пороговый ток	Ith	8	10	12	мА
Прямой ток (при Pf = 5 мВт)	If		50	70	мА
Спектральная ширина			5	10	МГц
Тепловое сопротивление	Ro	9,5	10,0	10,5	кОМ
Относительная интенсивность шума (при Pf = 5 мВт)	RIN		-140		дВ/Гц
Темновой ток	Id			0,1	мкА

Лазерный диод управляется с помощью контроллера Thorlabs CLD1015, внешний вид которого представлен на рисунке 5. CLD1015 работает с лазерами DFB типа 1 (лазеры с накачкой) и типа 2 (лазеры типа DFB) в корпусе «butterfly». Работа лазерного диода может осуществляться как в режиме постоянного тока, так и в режиме постоянной мощности. Лазерный контроллер оснащен сенсорной жидкокристаллической передней панелью. Управление с помощью сенсорной панели простое и интуитивно понятное. В центре дисплея отображаются фактические показания, заданные значения можно легко изменить.

Рисунок 5 – Внешний вид контроллера Thorlabs CLD1015

Оптический анализатор спектра Thorlabs OSA202C позволяет измерить оптическую мощность как узкополосных, так и широкополосных источников, визуализировать спектр в диапазоне 600 - 1700 нм (рисунок 6). Максимальное спектральное разрешение 7,5 ГГц (0,25 см^-1) устанавливается максимальной разницей в длине оптического пути ± 4 см. Для источников с шириной линии <10 ГГц режим измерителя длины волны обеспечивает измерение центральной длины волны с разрешением 0,1 промилле и точностью ± 1 промилле. Прибор напрямую принимают оптические входы с волоконной связью или свободным пространством. Оптоволоконный вход совместим с одномодовыми и многомодовыми коммутационными кабелями FC/PC. Однорежимные патч-кабели обеспечивают высочайшую контрастность. Программное обеспечение имеет графический пользовательский интерфейс (GUI), который включает в себя различные инструменты измерения и анализа.

Рисунок 6 - Оптический анализатор спектра Thorlabs OSA202C