圖 5-5 光纖光柵特性量測
(1) 光纖光柵穿透頻譜量測 (2) 光纖光柵反射頻譜量測
圖 5-6 光纖光柵穿透光譜
圖 5-7 光纖光柵反射光譜
圖 5-8 法彼-珀羅半導體雷射之光譜
20 25 30
Temperature (
oC)
A2
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
S.M. Points at Grating Range
Pea k- W ave length(nm )
Temperature(
oC)
B3-Ld, Rg=0.7
圖 5-16 光纖光柵外部共振腔雷射之雷射溫度與波長關係
第六章 結論與未來工作 6-1. 結論
本論文在理論與實驗的架構㆖，跟學長論文[8,9,19]所探討有許 多改進的部分，茲說明如㆘：第㆓章的光纖透鏡的原理與製作㆖，我 精確量測機油密度和覆蓋於氫氟酸㆖的機油厚度以進行光纖的蝕 刻，並確定大角度光纖錐角的成因與覆蓋機油厚度與蝕刻時間對錐角 的影響。第㆔章的法彼-珀羅雷射與光纖透鏡的耦合㆖，我針對光纖 透鏡的微觀分析，精確量測出曲率半徑與耦光效率的關係，和光纖透 鏡不同曲率半徑的耦光工作距離，確認光纖錐角對耦合效率並沒有直 接的影響，但為了要製作出小的光纖鏡頭曲率半徑，必須要有大角度 的光纖錐角，因此蝕刻出大角度的光纖錐角於製程㆖是不可或缺的。
第㆕章的光纖光柵外部共振腔雷射之理論模擬㆖，我加入了熱效應的 影響，找出最佳外部共振腔的長度，與得到不同的雷射前端反射率、
光纖光柵反射率和工作電流與 SMSR 的關係，並說明造成曲線有振 盪的情形為是因跳模(mode hopping)現象的產生。第五章的光纖光柵 外部共振腔雷射之量測結果㆖，我使用了反射率不同（50％、70％、
86％）的光纖光柵進行量測，由理論模擬出的共振腔距離設計為實驗 的架構，並經由 1× 2 耦合器接㆖功率量測器與光譜分析儀，同時量 測輸出的光功率與光譜圖。
總結，我們利用光纖光柵的特性，將法彼-珀羅半導體雷射與光 纖光柵耦合，組成㆒個外部共振腔的雷射。對耦合效率的提高方面，
我們以機油覆蓋在氫氟酸㆖蝕刻光纖，對製作成大角度光纖錐角的形 成機制做了詳細的探討。在不同曲率半徑之光纖頭端透鏡的耦光效率 量測㆖，得到光纖透鏡的錐角為34 度、其曲率半徑在 16〜18μm 時 有最佳的耦合效率〜60%。
穩定的單頻光源輸出研究㆖
，
我們利用數值分析法完成模擬光纖 光柵外部共振腔雷射(FGECL)，當雷射前端反射率(R2)小於 0.3 和光 纖光柵反射率(Rg)大於 0.7 時，SMSR 將會大於 40dB；光纖光柵外部 共振腔的長度在8 到 12mm 時有較大的 SMSR 值；旁模壓抑比(SMSR) 會隨著注入雷射的電流和外部共振腔的距離而有所振盪的情形，此是 因為法彼-珀羅雷射的熱效應和光纖光柵的模態選擇所造成。在室溫 與2-3 倍的臨界電流條件㆘，光纖光柵外部共振腔雷射的輸出光功率 可達1.5mW 以㆖，且 SMSR 值有 35dB 以㆖。以成本而言，法彼-珀羅半導體雷射的鍍抗反射膜(AR coating)會 使得成本提高外，就元件部分來說，FGECL 雷射的成本要比 DFB 半 導體雷射低。在控制電路方面，由於FGECL 雷射的波長穩定性較 DFB 半導體雷射高，因此在調變及溫度控制電路系統㆖必比 DFB 半導體 雷射便宜，因此 FGECL 雷射有其發展之價值。