DFBレーザーとは何か？

光ファイバー通信分野において、, レーザーダイオード はすべての光トランスミッタの中心部を構成しています。その中でも、 分布帰還（DFB）レーザー は、高性能・高安定性・長距離・高速光リンクへの適合性により際立っています。本ブログでは、 DFBレーザーとは何か、, その 動作原理、, その 利点、, および ファブリ・ペロー（FP）, レーザーとの比較について解説します。 VCSELレーザーを採用しています。.

🔍 DFBレーザーの定義

A DFBレーザー（Distributed Feedback Laser：分布帰還レーザー） は、 半導体レーザーダイオード の一種であり、その活性領域に直接 周期構造 （いわゆる ブラッグ格子）が組み込まれています。この格子により、 分布型光帰還, が実現され、デバイスは 単一波長 とともに、 で高いスペクトル純度を持つ光を放出します。.

端面鏡による帰還に依存し、複数波長（多モード）を放出するファブリ・ペロー（FP）レーザーとは異なり、DFBレーザーは副モードを抑制し、 狭線幅・単一モード出力.

を実現します。

• 🧩 DFBレーザーの主要構成要素 活性領域：.

• 刺激放出が生じる半導体増幅媒体。 ブラッグ格子：.

• 活性領域内に設けられた周期構造で、特定波長のみを反射し、単一モード動作を強制します。 位相シフト構造：.

• 単一モード出力をさらに安定化させるために、通常λ/4の位相シフトが導入されます。 面コーティング：.

一方の端面には反射防止（AR）コーティング、他方の端面には高反射（HR）コーティングが施され、出力と帰還を最適化します。

⚙️ DFBレーザーの動作原理 DFBレーザーの動作原理は. ブラッグ反射

1. に基づいています。その仕組みは以下の通りです： 活性領域への電流注入.

2. により、電子と正孔が励起されます。.

3. A ブラッグ格子それらの再結合によって光子（光）が生成されます。.

4. —屈折率の周期的変化—が活性領域に埋め込まれています。 この格子は特定波長（ブラッグ波長）のみを反射し、.

5. 定在波 を形成します。 これにより、所望波長における.

強め合う干渉

が生じ、一つの縦モードが強化され、他のモードが抑制されます。

🆚 他のレーザー種との比較	DFB vs. FP vs. VCSEL：主な違い	特徴／レーザー種	VCSEL
FPレーザー	DFBレーザー	DFBレーザー	発光方向
エッジ	垂直	スペクトル線幅	中程度
広い	非常に狭い	十分良好	波長安定性
不十分	伝送媒体	高い	高い
良好	シングルモード	シングルモード	変調速度
光ファイバータイプ	SMF	SMF	フォーマット：SFP28（25Gネットワーク機器に互換）
モード制御	多モード	代表的な波長	約1310 nm
1270–1610 nm	約850 nm	代表的な用途	旧式・中短距離リンク
データセンター、WDM、通信網	低い	短距離・低コストモジュール	低い

コスト

中～高 オプティカルトランシーバー 📈 光トランスミッタにDFBレーザーが用いられる理由

機能	DFBレーザーは、
広い
光トランスミッタにおいて広く採用されています。その主な理由は以下のとおりです：	光トランスミッタへのメリット
狭線幅	高速変調および低分散を可能にします。
単一モード出力	密集ネットワークにおける干渉およびクロストークを低減します。
低チルプ	長距離ファイバー伝送において信号の整合性を維持します。

可変出力波長

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