多模激光二极管是功率高得多的器件（通常为>10 W至几千瓦）。

光纤类型：重要的是要知道两种类型的有源光纤，它们通常用于耦合从半导体激光管进来的光：

a.单模光纤的纤芯通常为几µm（例如，波长为1µm的纤芯约为6µm，而波长为1.5µm米的约为9µm，约6倍）。

b.多模光纤是直径较大的光纤，可以处理更高水平的光功率。标准版本纤芯直径通常为62、100、200、400、800，甚至到>1000µm。直径越小，就越容易用透镜或显微镜物镜将来自光纤的光线聚焦到一个小点上。

随着波长的减小，纤芯直径变得非常小。当考虑到其截止波长和该截止波长1.5倍之间的波长时，单模光纤运行良好。低于此范围，光纤会变成多模光纤，高于此范围，在弯曲光纤时，光很容易离开光纤。

1.  单模光纤耦合激光二极管

1.1 封装类型：该类型的半导体激光管常用的有两种封装，一种“蝶形”封装，封装中集成了一个 TEC温控冷却器和一个热敏电阻。单模光纤耦合半导体激光管通常能够达到几百mW到 1.5 W的输出功率。

图4：业界常见的3类半导体激光管发射器。

FP激光器最常见、最普通的半导体激光器，是以FP腔为谐振腔，发出多纵模相干光的半导体发光器件。工艺非常成熟，应用广泛。但FP的光谱特性不好，存在多个边模和色散的问题。所以，只能用于中低速率（1-2G以下速率），短距离的应用（小于20公里）。

为了降低发射带宽并提高半导体激光管的整体稳定性，半导体激光管制造商通常在输出光纤内添加光纤布拉格光栅。布拉格光栅在一个非常精确的波长上为半导体激光管增加了百分之几的反射率。这会让半导体激光管的发射带宽整体减小。在没有布拉格光栅的情况下发射带宽通常为3-5nm，而在有布拉格光栅的情况下要窄得多（<0.1nm）。在没有布拉格光栅的情况下波长光谱温度调谐系数通常为 0.35 nm/°C，而在有布拉格光栅的情况下该值要小得多。

b. DFB（Distributed Feedback）分布式反馈激光器激光管

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

DFB/DBR半导体激光管器件将布拉格光栅波长稳定部分直接集成到半导体激光管内部的增益介质中，在谐振腔内即形成选模结构，可以实现完全单模工作。这为DFB提供了一个更窄的发射波长，通常为1MHz（即~10-5nm），而不是带有布拉格光栅的法布里-佩罗特的约0.1nm。所以光谱特性非常好，可以避免长度传输中色散的影响，广泛用于长距离、高速率的应用场合。波长光谱温度调谐系数通常为 0.06 nm/°C。

图 6：DFB 和 DBR 半导体激光管原理

2.  多模光纤耦合激光二极管

图 7：单元件半导体激光管

多发射器：当多个发射器分离并与多模光纤中的其他隔离发射器光耦合在一起时。因此，输出功率水平可扩展到数百瓦，并且光纤的尺寸可以保持较小，如 100 或 200 µm 纤芯。

图 9：单个元件组装在底座（左）或由 19 个发射器制成的单巴条上。

多巴条：当多个巴条组装在一个大型水冷封装中并耦合在大直径多模光纤中时。我们在这里讨论的是耦合到例如 600 或 800 µm 纤芯多模光纤中的 100 W甚至 KW。

• 典型的单一发射器的电压电平为1.5V，电流为15A。
• 对于多发射器半导体激光管，发射器是串联组装的。这意味着电流水平不会改变（通常最大 15 A），但是电压会随着发射器数量增加而增加。（例如， 4.5V/15A的60 W半导体激光管）
• 一个半导体激光管巴条将所有发射器并联组装在一起。因此，电压水平不变，但电流水平可以轻松达到 45 或 50 A。
• 同样，当将多个巴条组装在一起时，它们是串联组装的，因此电流水平（例如 45 A）不会改变，但电压会随着巴条数的增加而有规律地增加。