多模激光二極管是功率高得多的器件（通常為(wei) >10 W至幾千瓦）。

光纖類型：重要的是要知道兩(liang) 種類型的有源光纖，它們(men) 通常用於(yu) 耦合從(cong) 半導體(ti) 激光管進來的光：

a.單模光纖的纖芯通常為(wei) 幾µm（例如，波長為(wei) 1µm的纖芯約為(wei) 6µm，而波長為(wei) 1.5µm米的約為(wei) 9µm，約6倍）。

b.多模光纖是直徑較大的光纖，可以處理更高水平的光功率。標準版本纖芯直徑通常為(wei) 62、100、200、400、800，甚至到>1000µm。直徑越小，就越容易用透鏡或顯微鏡物鏡將來自光纖的光線聚焦到一個(ge) 小點上。

隨著波長的減小，纖芯直徑變得非常小。當考慮到其截止波長和該截止波長1.5倍之間的波長時，單模光纖運行良好。低於(yu) 此範圍，光纖會(hui) 變成多模光纖，高於(yu) 此範圍，在彎曲光纖時，光很容易離開光纖。

1.  單模光纖耦合激光二極管

1.1 封裝類型：該類型的半導體(ti) 激光管常用的有兩(liang) 種封裝，一種“蝶形”封裝，封裝中集成了一個(ge) TEC溫控冷卻器和一個(ge) 熱敏電阻。單模光纖耦合半導體(ti) 激光管通常能夠達到幾百mW到 1.5 W的輸出功率。

圖4：業(ye) 界常見的3類半導體(ti) 激光管發射器。

FP激光器最常見、最普通的半導體(ti) 激光器，是以FP腔為(wei) 諧振腔，發出多縱模相幹光的半導體(ti) 發光器件。工藝非常成熟，應用廣泛。但FP的光譜特性不好，存在多個(ge) 邊模和色散的問題。所以，隻能用於(yu) 中低速率（1-2G以下速率），短距離的應用（小於(yu) 20公裏）。

為(wei) 了降低發射帶寬並提高半導體(ti) 激光管的整體(ti) 穩定性，半導體(ti) 激光管製造商通常在輸出光纖內(nei) 添加光纖布拉格光柵。布拉格光柵在一個(ge) 非常精確的波長上為(wei) 半導體(ti) 激光管增加了百分之幾的反射率。這會(hui) 讓半導體(ti) 激光管的發射帶寬整體(ti) 減小。在沒有布拉格光柵的情況下發射帶寬通常為(wei) 3-5nm，而在有布拉格光柵的情況下要窄得多（<0.1nm）。在沒有布拉格光柵的情況下波長光譜溫度調諧係數通常為(wei) 0.35 nm/°C，而在有布拉格光柵的情況下該值要小得多。

b. DFB（Distributed Feedback）分布式反饋激光器激光管

    DBR（Distributed Bragg Reflector）分布式布拉格反射激光器

DFB/DBR半導體(ti) 激光管器件將布拉格光柵波長穩定部分直接集成到半導體(ti) 激光管內(nei) 部的增益介質中，在諧振腔內(nei) 即形成選模結構，可以實現完全單模工作。這為(wei) DFB提供了一個(ge) 更窄的發射波長，通常為(wei) 1MHz（即~10-5nm），而不是帶有布拉格光柵的法布裏-佩羅特的約0.1nm。所以光譜特性非常好，可以避免長度傳(chuan) 輸中色散的影響，廣泛用於(yu) 長距離、高速率的應用場合。波長光譜溫度調諧係數通常為(wei) 0.06 nm/°C。

圖 6：DFB 和 DBR 半導體(ti) 激光管原理

2.  多模光纖耦合激光二極管

圖 7：單元件半導體(ti) 激光管

多發射器：當多個(ge) 發射器分離並與(yu) 多模光纖中的其他隔離發射器光耦合在一起時。因此，輸出功率水平可擴展到數百瓦，並且光纖的尺寸可以保持較小，如 100 或 200 µm 纖芯。

圖 9：單個(ge) 元件組裝在底座（左）或由 19 個(ge) 發射器製成的單巴條上。

多巴條：當多個(ge) 巴條組裝在一個(ge) 大型水冷封裝中並耦合在大直徑多模光纖中時。我們(men) 在這裏討論的是耦合到例如 600 或 800 µm 纖芯多模光纖中的 100 W甚至 KW。

• 典型的單一發射器的電壓電平為1.5V，電流為15A。
• 對於多發射器半導體激光管，發射器是串聯組裝的。這意味著電流水平不會改變（通常最大 15 A），但是電壓會隨著發射器數量增加而增加。（例如， 4.5V/15A的60 W半導體激光管）
• 一個半導體激光管巴條將所有發射器並聯組裝在一起。因此，電壓水平不變，但電流水平可以輕鬆達到 45 或 50 A。
• 同樣，當將多個巴條組裝在一起時，它們是串聯組裝的，因此電流水平（例如 45 A）不會改變，但電壓會隨著巴條數的增加而有規律地增加。