ペルチェ素子は n 型半導体と p 型半導体を 2 種類の金属ではさんだ構造をしている。ペルチェ効果によって熱を移動させることで対象物を冷却するため、高精度の温度制御や局所冷却に適している。LD は温度により発振波長が変化する (~0.1nm/°C) ため、LD 近くのサーミスタにより温度を検出し、ペルチェ素子により 1/100 °C以下の精度で温度を制御する。

Er 添加ファイバー増幅器 (EDFA) やラマン増幅器等の光増幅器に使用される励起用 LD モジュールでは、ピッグテールファイバーにファイバーブラッググレーティング (FBG) が配置される。これにより、LD の駆動電流や環境温度が変化した場合であっても、発振波長は FBG の中心波長において固定されるので、発振スペクトルは狭窄化 (95% の出力値で数 nm~0.1nm)・安定化 (~0.01nm/ °C@FBG の温度) される。

好ましい特性

ファイバーレーザー用の励起光源としては、低消費電力 (高効率) であることや高出力 (400mW 以上) であることが求められる。また、偏波保持 (PM) ファイバーレーザーでは同じく PM ファイバー (主に PANDA) が必要となる。

応用によって好ましい特性は違う。例えば、ラマン増幅用の励起光源として用いる場合は特に波長安定性が良好 (発振波長が変動すると利得波長帯域が変動するため) であること、発振スペクトル幅が狭いこと (発振スペクトル幅が広すぎると、波長合成カプラの合波ロスが大きくなると共に、スペクトル幅内に含まれる縦モード数が大きくなって発振中に縦モードが働きノイズや利得変動の原因となるため)、相対強度雑音 (Relative Intensity Noise:RIN) が小さいこと (ラマン増幅器においては、その増幅の生じる過程が早く起こるため、励起光強度が揺らいでいるとラマン利得も揺らぐことになる)、縦多モードであること (狭い波長帯域に高光出力が集中すると、誘導ブリルアン散乱が発生して励起効率が低下するため) が求められる。