Un láser de retroalimentación distribuida ( DFB ) es un tipo de diodo láser , láser de cascada cuántica o láser de fibra óptica donde la región activa del dispositivo contiene un elemento estructurado periódicamente o rejilla de difracción . La estructura construye una rejilla de interferencia unidimensional ( dispersión de Bragg ) y la rejilla proporciona retroalimentación óptica para el láser. Esta rejilla de difracción longitudinal tiene cambios periódicos en el índice de refracción.que provocan el reflejo de nuevo en la cavidad. El cambio periódico puede estar en la parte real del índice de refracción o en la parte imaginaria (ganancia o absorción). La rejilla más fuerte opera en el primer orden, donde la periodicidad es de media onda y la luz se refleja hacia atrás. Los láseres DFB tienden a ser mucho más estables que los láseres Fabry-Perot o DBR y se utilizan con frecuencia cuando se necesita un funcionamiento limpio en modo único, especialmente en telecomunicaciones de fibra óptica de alta velocidad. Láseres semiconductores DFB en la ventana de pérdida más baja de fibras ópticas a aproximadamente 1,55um de longitud de onda, amplificados por amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA), dominan el mercado de las comunicaciones de larga distancia, mientras que los láseres DFB en la ventana de dispersión más baja a 1,3 um se utilizan a distancias más cortas.
El tipo más simple de láser es un láser de Fabry-Perot, donde hay dos reflectores de banda ancha en los dos extremos de la cavidad óptica láser . La luz rebota de un lado a otro entre estos dos espejos y forma modos longitudinales u ondas estacionarias. El reflector trasero es generalmente de alta reflectividad y el espejo frontal es de menor reflectividad. Luego, la luz se filtra por el espejo frontal y forma la salida del diodo láser. Dado que los espejos son generalmente de banda ancha y reflejan muchas longitudes de onda, el láser admite múltiples modos longitudinales, u ondas estacionarias, simultáneamente y transmite láser multimodo, o salta fácilmente entre modos longitudinales. Si cambia la temperatura de un láser de Fabry-Perot semiconductor, las longitudes de onda que son amplificadas por el medio láser varían rápidamente. Al mismo tiempo, los modos longitudinales del láser también varían, ya que el índice de refracción también es función de la temperatura. Esto hace que el espectro sea inestable y altamente dependiente de la temperatura. En las longitudes de onda importantes de 1,55 um y 1,3 um, la ganancia máxima se mueve típicamente alrededor de 0,4 nm a las longitudes de onda más largas a medida que aumenta la temperatura, mientras que los modos longitudinales cambian alrededor de 0,1 nm a las longitudes de onda más largas.
Si uno o ambos de estos espejos finales se reemplazan con una rejilla de difracción, la estructura se conoce como láser DBR (reflector de Bragg distribuido). Estos espejos de rejilla de difracción longitudinal reflejan la luz de regreso en la cavidad, muy parecido a un revestimiento de espejo de múltiples capas. Los espejos de rejilla de difracción tienden a reflejar una banda más estrecha de longitudes de onda que los espejos finales normales, y esto limita el número de ondas estacionarias que pueden ser soportadas por la ganancia en la cavidad. Por lo tanto, los láseres DBR tienden a ser más estables espectralmente que los láseres Fabry-Perot con recubrimientos de banda ancha. Sin embargo, a medida que cambia la temperatura o la corriente en el láser, el dispositivo puede "saltar de modo" saltando de una onda estacionaria a otra. Sin embargo, los cambios generales con la temperatura son más bajos con los láseres DBR, ya que los espejos determinan qué modos longitudinales emiten y cambian con el índice de refracción y no con la ganancia máxima.
En un láser DFB, la rejilla y la reflexión son generalmente continuas a lo largo de la cavidad, en lugar de estar solo en los dos extremos. Esto cambia considerablemente el comportamiento modal y hace que el láser sea más estable. Hay varios diseños de láseres DFB, cada uno con propiedades ligeramente diferentes.