介紹DFB激光器之前先聊下FP激光器。
FP：多量子阱FP 腔激光器（Fabry-Pero Laser）
激光（Laser）：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
即：光→受激→輻射→放大；
FP：Fabry-Pero（法國物理學(xué)家法布里和珀羅）；它是一種多縱模激光器；
激光形成過程滿足三個條件：
1．受激輻射
藍(lán)色粒子→高能級軌道上運(yùn)動，綠色粒子→低能級軌道上運(yùn)動，紅色色箭頭→光照通過時(shí)，
藍(lán)色粒子→躍遷成綠色粒子在低能級運(yùn)動，同時(shí)→釋放一個紅色光子；
2．受激放大
光子在諧振腔中來回振蕩，放大（不同顏色的小球代表不同頻率，即不同波長的光子）；
3．超過閾值，激光輸出
得到光譜圖：
其分頻就形成了如下，FP激光器的光譜儀輸出顯示：
光譜儀顯示的光譜圖，其實(shí)就是FP的縱模頻譜圖，縱模在頻譜圖上是等間隔排列的；
半導(dǎo)體激光器由于邊界條件，存在三個方向的模式：橫模－水平，橫模－垂直，縱模。
橫模－水平：平行于有源層方向的模式；橫模－垂直：垂直于有源層方向的模式；縱模：沿激光器輸出方向的駐波模式；橫模以TEMmn表征，m、n為為橫模指數(shù)。
TEM00稱作基橫模，m>=1或n>=1的模稱作高階模。
橫模指數(shù)n代表光斑的“光環(huán)”數(shù)量，n=0時(shí)光斑為集中的一點(diǎn)，沒有光環(huán)；n=2時(shí)則有兩圈“光環(huán)”；
橫模指數(shù)m則代表光斑的“線切割”次數(shù)，m=1即把光斑線切割一次；m=2即把光斑線切割兩次；
對于FP激光器來說，橫模控制比較容易實(shí)現(xiàn)，通過控制有源層的厚度(上圖0.1um)和條寬(上圖200um)，常用的結(jié)構(gòu)有掩埋異質(zhì)結(jié)、脊波導(dǎo)等。
縱模控制則有一定的困難，因其用相互平行的反射鏡（前后解理面）進(jìn)行縱模選擇（即諧振腔選頻），衍射損耗大，平行精度要求高，多縱模激射的可能性相當(dāng)大。
FP激光器，當(dāng)注入電流在閾值電流Ith附近時(shí)，可以觀察到多個縱模；進(jìn)一步加大電流，譜峰處的某個波長首先激射，消耗了大部分載流子，壓制其它模式的激射，有可能形成單縱模工作；當(dāng)對FP激光器進(jìn)行高速調(diào)制時(shí)，原有的激射模式就會發(fā)生變化，出現(xiàn)多模工作；
因此，FP激光器不適用于高速長距離光纖通信系統(tǒng)；但其結(jié)構(gòu)和制作工藝最簡單，成本最低，仍得到廣泛應(yīng)用。
FP激光器的關(guān)鍵指標(biāo)：P-I-V曲線
FP激光器典型參數(shù)表
目前FP激光器的主要發(fā)展趨勢在于研發(fā)無制冷器件和進(jìn)一步降低制作成本。
傳統(tǒng)的FP激光器的諧振腔通過解理實(shí)現(xiàn)，性能測試時(shí)，需對解理過的單個尺寸~幾百um進(jìn)行操作，生產(chǎn)效率較低。
DFB激光器：分布反饋激光器（DistributedFeedback Laser）
在FP激光器基礎(chǔ)上，將布拉格光柵集成到激光器內(nèi)部的有源層中（也就是增益介質(zhì)中），在諧振腔內(nèi)形成選模結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單模工作。諧振腔選頻決定的是縱模，所以DFB的單模指的是單縱模。
光柵的作用是衍射，按照傅立葉理論，衍射過程其實(shí)就是選頻；即，DFB的原理：光柵選頻實(shí)現(xiàn)單模工作：
FP激光器：多縱模工作，只能用于短距離傳輸。
DFB激光器，高速調(diào)制時(shí)也能保持單模特性，可用于遠(yuǎn)距離傳輸。盡管DFB激光器在高速調(diào)制時(shí)存在啁啾（譜線展寬），但比FP激光器的動態(tài)譜線的展寬要改善一個數(shù)量級左右。
此圖為DFB激光器縱模頻譜圖，不同頻率（波長）對應(yīng)的光強(qiáng)不同，Pmax（Power最大）的縱模稱為主模，其余縱模稱為邊模，Pmin（Power最大）的縱模為最大邊模；相比FP激光器，DFB激光器多了一個衡量光柵提高主模、抑制邊模能力的指標(biāo)：
邊模抑制比（SideMode Suppression Ratio）：簡稱SMSR，其值 =10 lg(Pmax/Pmin)；現(xiàn)在DFB一般能做到SMSR>40dB，甚至SMSR>50dB；
FP激光器，峰值波長下降20dB處的全譜線寬度（各縱模加權(quán)平均值）：
FP的譜寬較寬，規(guī)格書指標(biāo)<3.5nm，實(shí)測一般1nm左右；
DFB的譜寬較窄，規(guī)格書指標(biāo)<1nm，實(shí)測一般0.1nm左右；
DFB比FP的優(yōu)勢：發(fā)光功率大，發(fā)散角小，譜寬窄，低速，調(diào)制速率高，可用于長距離傳輸；其余參數(shù)規(guī)格，DFB激光器類似FP激光器。
本文來源：光纖測試、今日光電