波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其包括由相位補(bǔ)償器（3）、可調(diào)諧柵格濾波器（4）、寬帶可調(diào)濾波器（5）、第一耦合透鏡（6）、增益器件（7）組成的諧振腔、隔離器（9）、第二耦合透鏡（10）、光纖（11）。所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器還可包括光探測(cè)器（1）、第三耦合透鏡（8）、以及諧振腔內(nèi)的組合濾波反射器（2）。本申請(qǐng)的寬帶可調(diào)濾波器可以采用液晶標(biāo)準(zhǔn)具制作或微機(jī)械轉(zhuǎn)鏡與光柵組合制作，該方案可以極大的降低寬帶可調(diào)濾波器的制作難度，降低器件的制作成本，可以很容易實(shí)現(xiàn)50GHz或更低頻率間隔的可調(diào)激光器，通過(guò)一定的控制方法也可以實(shí)現(xiàn)自由柵格的波長(zhǎng)調(diào)諧。
【專利說(shuō)明】波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種波長(zhǎng)可調(diào)、并且波長(zhǎng)間隔可以任意改變的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，該激光器可適用于可調(diào)波長(zhǎng)的光通信網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的光通信網(wǎng)絡(luò)中主要采用的是固定波長(zhǎng)的激光器，但隨著通道數(shù)目的增加，采用固定波長(zhǎng)的激光器使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)與器件備份等方面變得困難與成本增加。對(duì)下一代光通信網(wǎng)絡(luò)，可調(diào)諧激光器是實(shí)現(xiàn)智能光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵器件，可以為系統(tǒng)維護(hù)與波長(zhǎng)調(diào)配提供更大彈性、更快速度，并最終實(shí)現(xiàn)更低的成本?，F(xiàn)有的DWDM (密集波分復(fù)用)系統(tǒng)一般是50GHz頻率或IOOGHz頻率間隔的系統(tǒng)，為了更好地利用光纖的頻譜帶寬，更窄頻率間隔的系統(tǒng)也在設(shè)計(jì)之中，例如25GHz、12.5GHz等。
[0003]可調(diào)諧激光器的實(shí)現(xiàn)方式有很多種。例如，利用電控技術(shù)的主要有SG-DBR (采樣光柵DBR)和GCSR (輔助光柵定向I禹合背向取樣反射)激光器。另一方面，溫控技術(shù)是通過(guò)改變激光器有源區(qū)折射率，從而改變激光器輸出波長(zhǎng)的，該技術(shù)簡(jiǎn)單，但速度慢，可調(diào)帶寬窄，只有幾個(gè)nm。再者，基于MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)完成波長(zhǎng)的選擇，具有較大的可調(diào)帶寬、較高的輸出功率，但大反射鏡面的MEMS容易受外界震動(dòng)干擾，長(zhǎng)期可靠性不好。
[0004]外腔可調(diào)諧激光器具有線寬窄、高輸出功率、寬調(diào)諧范圍的優(yōu)點(diǎn)。外腔可調(diào)諧激光器的基本結(jié)構(gòu)是反射鏡與增益器件作為激光器的基本工作的諧振腔，中間插入濾波元件進(jìn)行選模，實(shí)現(xiàn)單縱模激光輸出。美國(guó)專利6366592提到了使用可調(diào)諧FP腔來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)節(jié)，這種方式對(duì)于調(diào)節(jié)范圍較大的器件，要求FP腔具有很高的精細(xì)度，很難實(shí)現(xiàn)。為了降低單FP腔的波長(zhǎng)選擇難度，美國(guó)專利US7209498公布了一種利用組合固定標(biāo)準(zhǔn)具來(lái)構(gòu)建通道選擇濾波器的外腔可調(diào)激光器，利用游標(biāo)效應(yīng)，使得只有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)具透過(guò)峰峰值波長(zhǎng)重合的縱模可以起振，而其它的縱模被抑制。通過(guò)溫度精確控制標(biāo)準(zhǔn)具透過(guò)峰的峰值波長(zhǎng)，理論上能夠?qū)崿F(xiàn)波長(zhǎng)的任意調(diào)諧，這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但溫度控制方法非常復(fù)雜。美國(guó)專利US7991024B2公布了一種液晶型可調(diào)外腔激光器，采用一個(gè)液晶標(biāo)準(zhǔn)具作為通道選擇元件，一個(gè)固定標(biāo)準(zhǔn)具產(chǎn)生固定的頻率柵格，這種結(jié)構(gòu)在頻率柵格間隔很小的情況下，對(duì)液晶標(biāo)準(zhǔn)具的帶寬和穩(wěn)定性要求很高，由于液晶標(biāo)準(zhǔn)具的材料特性和制作工藝特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)很窄帶寬的液晶標(biāo)準(zhǔn)具十分困難，因此對(duì)于制作50GHz或更低頻率間隔的激光器來(lái)說(shuō)，上述的結(jié)構(gòu)實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]眾所周知，由于技術(shù)因素，可調(diào)濾波器要同時(shí)把帶寬要做窄與寬的調(diào)諧范圍是不容易實(shí)現(xiàn)的，因此一般采用可調(diào)濾波器與柵格濾波器實(shí)現(xiàn)多通道外腔激光器時(shí)，如果柵格濾波器的頻率間隔過(guò)窄，將極易發(fā)生跳模(通道)行為。
[0006]本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用寬帶可調(diào)濾波器與一個(gè)較大頻率間隔的可調(diào)諧柵格濾波器組成的組合型可調(diào)濾波器，利用可調(diào)諧柵格濾波器的中心波長(zhǎng)可調(diào)特性，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性高的小頻率間隔多通道可調(diào)激光器。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]1、采用調(diào)諧范圍較寬的寬帶可調(diào)濾波器，可以使可調(diào)濾波器的調(diào)節(jié)范圍覆蓋需要的調(diào)節(jié)范圍，如C-band。
[0009]2、采用一個(gè)FSR (自由譜區(qū))大于寬帶可調(diào)濾波器的帶寬半寬的可調(diào)諧柵格濾波器，可以使激光器輸出單縱模，可調(diào)諧柵格濾波器可以采用硅標(biāo)準(zhǔn)具制作，通過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)具的反射率與厚度，可以比較容易達(dá)到上面的要求，理論上可以對(duì)于寬帶可調(diào)濾波器帶寬的要求放到很低。
[0010]3、通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)諧柵格濾波器的透射波長(zhǎng)，可以使柵格濾波器的透射峰(透射峰值位置的波長(zhǎng))覆蓋整個(gè)ITU-T波長(zhǎng)柵格，再通過(guò)寬帶可調(diào)濾波器的調(diào)節(jié)進(jìn)行通道選擇，可以使激光器工作在任意波長(zhǎng)柵格點(diǎn)上。
[0011]4、通過(guò)采用無(wú)源相位補(bǔ)償器，使溫度變化導(dǎo)致腔長(zhǎng)變化的相位改變得到補(bǔ)償；通過(guò)熱光相位調(diào)節(jié)器的作用，可以精確補(bǔ)償無(wú)源相位補(bǔ)償器的相位補(bǔ)償余量及精密波長(zhǎng)調(diào)諧導(dǎo)致的相位改變，保持激光器工作狀態(tài)的穩(wěn)定。
[0012]5、在波長(zhǎng)精度要求不高的應(yīng)用場(chǎng)景可以不需要相位補(bǔ)償，通過(guò)可調(diào)諧柵格濾波器的調(diào)諧，跟蹤腔模的移動(dòng)，保證激光器不發(fā)生跳模。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其包括相位補(bǔ)償器
(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、寬帶可調(diào)濾波器(5)、第一耦合透鏡(6)、增益器件(7)、隔離器
(9)、第二耦合透鏡(10)、光纖(11)，其中，所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的諧振腔包括相位補(bǔ)償器(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、寬帶可調(diào)濾波器(5)、第一耦合透鏡(6)、增益器件(7)，其中，所述增益器件(7)用來(lái)提供所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的增益，產(chǎn)生寬帶多通道光束，所述第一耦合透鏡(6)用來(lái)形成所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的諧振腔內(nèi)部的準(zhǔn)直多波長(zhǎng)光束，所述相位補(bǔ)償器(3)用來(lái)補(bǔ)償所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的諧振腔隨溫度變化產(chǎn)生的相位變化，所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)用來(lái)透射多個(gè)波長(zhǎng)的激光光束、抑制其余激光光束，其中所述多個(gè)波長(zhǎng)具有固定的波長(zhǎng)間隔，所述寬帶可調(diào)濾波器(5)用來(lái)選擇從所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)輸出的多個(gè)波長(zhǎng)的激光光束中的一個(gè)波長(zhǎng)的光束的輸出進(jìn)行透射，抑制其它波長(zhǎng)的激光光束的輸出，所述隔離器(9)用來(lái)透射所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的輸出端的平行光束，并隔離回波，所述第二耦合透鏡(10)用來(lái)把從所述隔離器(9)透射的平行光束匯聚耦合到所述光纖(11)。
[0014]本發(fā)明的實(shí)施例具有以下有益效果:可以較大地降低寬帶可調(diào)濾波器的制作難度，輕松實(shí)現(xiàn)50GHz或更低頻率間隔的多通道可調(diào)激光器，也可以實(shí)現(xiàn)自由柵格的波長(zhǎng)調(diào)諧。寬帶可調(diào)濾波器可以采用液晶標(biāo)準(zhǔn)具制作或微機(jī)械轉(zhuǎn)鏡與光柵組合制作，可調(diào)諧柵格濾波器可以采用具有較大熱光系數(shù)的材料硅標(biāo)準(zhǔn)具，通過(guò)溫度控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)調(diào)諧。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的示意圖；
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的示意圖；[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的示意圖；
[0018]圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的組合濾波反射鏡的示意圖；
[0019]圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱調(diào)諧標(biāo)準(zhǔn)具的示意圖；
[0020]圖6為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的熱調(diào)諧相位補(bǔ)償片的示意圖；
[0021]圖7為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的50GHz標(biāo)準(zhǔn)具與液晶標(biāo)準(zhǔn)具的組合濾波特性的示意圖；
[0022]圖8為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的200GHz標(biāo)準(zhǔn)具與液晶標(biāo)準(zhǔn)具的組合濾波特性的示意圖；以及
[0023]圖9為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的200GHz標(biāo)準(zhǔn)具與液晶標(biāo)準(zhǔn)具的組合濾波的柵格調(diào)諧的示意圖。
[0024]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0025]1:光探測(cè)器
[0026]2:濾波反射器(組合濾波反射鏡)
[0027]3:相位補(bǔ)償器
[0028]4:可調(diào)諧柵格濾波器
[0029]5:寬帶可調(diào)濾波器
[0030]6:第一耦合透鏡
[0031]7:增益器件
[0032]8:第二耦合透鏡
[0033]9:隔離器
[0034]10:第三耦合透鏡
[0035]11:光纖
[0036]12:部分反射片
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的原理。
[0038]圖1是采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的一種實(shí)施方式的示意圖。如該圖所示，該激光器的諧振腔與耦合輸出部分分別圖1中的左右兩側(cè)(以增益器件7和耦合透鏡8之間為界)，諧振腔可由增益器件7、耦合透鏡6、寬帶可調(diào)濾波器5、可調(diào)諧柵格濾波器
4、相位補(bǔ)償器3、組合濾波反射器2組成，在諧振腔中諧振后產(chǎn)生的激光通過(guò)耦合透鏡8、隔離器9、耦合透鏡10，被輸出到光纖11，其中，耦合輸出部分主要由耦合透鏡8、隔離器9、耦合透鏡10及光纖11組成。
[0039]另外，如該圖所示，組合濾波反射器2左側(cè)還布置有光探測(cè)器1，其用來(lái)接收并探測(cè)通過(guò)組合濾波反射器2的部分激光光束的功率。
[0040]作為示例，通過(guò)上述布置，組合濾波反射器2濾出僅C波段的激光，相位補(bǔ)償器3進(jìn)行相位補(bǔ)償，可調(diào)諧柵格濾波器4濾出C波段內(nèi)的多個(gè)通道(頻率)的激光，寬帶可調(diào)濾波器5能夠?yàn)V出單縱模激光。
[0041]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的另一種實(shí)施方式。其中，該激光器的諧振腔與耦合輸出部分位于增益器件7的一側(cè)(在圖2中示出為右側(cè))，諧振腔主要由耦合透鏡6、相位補(bǔ)償器3、可變柵格濾波器4、寬帶可調(diào)濾波器5、組合濾波反射器2組成。該激光器的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)原理與圖1的實(shí)施方式類似，耦合輸出部分主要由隔離器9、部分反射片12、耦合透鏡10及光纖11組成，光探測(cè)器I接收并探測(cè)部分反射片12反射的光。
[0042]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的采用可調(diào)諧柵格濾波器的外腔調(diào)諧激光器的另一種實(shí)施方式。其中，該激光器的諧振腔與耦合輸出部分分別在增益器件7的兩側(cè)，諧振腔主要由耦合透鏡6、寬帶可調(diào)濾波器5、可調(diào)諧柵格濾波器4、相位補(bǔ)償器3組成，激光通過(guò)耦合透鏡8、隔離器9、耦合透鏡10輸出到光纖11，耦合輸出部分主要由隔離器9、部分反射片12、耦合透鏡10及光纖11組成。光探測(cè)器I接收部分反射片反射的光。
[0043]這里，寬帶可調(diào)濾波器5由光柵5-1與轉(zhuǎn)鏡(例如，MEMS轉(zhuǎn)鏡)5-2構(gòu)成，轉(zhuǎn)鏡5_2可采用MEMS制作，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)鏡5-2的角度，可以調(diào)節(jié)寬帶可調(diào)濾波器5的濾波波長(zhǎng)。但在一般情況下，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鏡5-2的角度，會(huì)使耦合損耗變大，因此轉(zhuǎn)鏡5-2的扭轉(zhuǎn)角度不能太大，寬帶可調(diào)濾波器5的調(diào)節(jié)范圍與光柵的線數(shù)、轉(zhuǎn)角角度相關(guān)，線數(shù)越大，一定角度下的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)范圍越小，線數(shù)一定情況下，角度越大調(diào)節(jié)范圍越大。為了獲得器件小封裝尺寸，優(yōu)選采用小光斑、低線數(shù)的光柵、以及小轉(zhuǎn)角的MEMS轉(zhuǎn)鏡，這樣寬帶可調(diào)濾波器5的帶寬較寬。如上所述，可以選擇FSR較大的可調(diào)諧柵格濾波器4，這樣就可以大大降低對(duì)寬帶可調(diào)濾波器5的帶寬要求，也可以避免調(diào)節(jié)過(guò)程中功率的變化。
[0044]諧振腔的濾波特性由寬帶可調(diào)濾波器5、可調(diào)諧柵格濾波器4、組合濾波反射器2來(lái)組合確定，可調(diào)諧柵格濾波器4的FSR大小決定了寬帶可調(diào)濾波器5的帶寬大小。在本發(fā)明的實(shí)施例中，一般要求寬帶可調(diào)濾波器5的3dB帶寬不能大于可調(diào)諧柵格濾波器4的FSR的2倍，否則就很容易出現(xiàn)跳?；蛱ǖ馈?br> [0045]為了實(shí)現(xiàn)ITU標(biāo)準(zhǔn)要求的IOOGHz或50GHz及更小間隔的激光器波長(zhǎng)間隔輸出，以往，往往采用固定間隔的標(biāo)準(zhǔn)具來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，寬帶可調(diào)濾波器5可以采用液晶標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)現(xiàn)或反射鏡加光柵的方式實(shí)現(xiàn)，下面以液晶標(biāo)準(zhǔn)具為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0046]例如，為了實(shí)現(xiàn)50GHz間隔的激光波長(zhǎng)輸出，就要求由液晶標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)現(xiàn)的寬帶可調(diào)濾波器5的3dB帶寬不能超過(guò)0.8nm,假定液晶標(biāo)準(zhǔn)具的FSR是70nm，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)具精細(xì)度公式fineSSe=FSR/FWHM，液晶標(biāo)準(zhǔn)具的精細(xì)度必須大于70/0.8=88，對(duì)應(yīng)該液晶標(biāo)準(zhǔn)具的反射率高達(dá)98%。另外，對(duì)液晶標(biāo)準(zhǔn)具的平行度與面型也要求很高，在同樣的工藝控制條件下，大精細(xì)度的液晶標(biāo)準(zhǔn)具的插損比較大，帶來(lái)額外的激光器腔內(nèi)損耗，增加激光器輸出閾值與功耗。
[0047]圖7說(shuō)明了采用50GHz標(biāo)準(zhǔn)具和精細(xì)度為100的液晶標(biāo)準(zhǔn)具的濾波譜線。為了降低對(duì)液晶標(biāo)準(zhǔn)具(寬帶可調(diào)濾波器5)的精細(xì)度與帶寬要求，這里我們采用了柵格位置可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)具(可調(diào)諧柵格濾波器4)，該標(biāo)準(zhǔn)具可以采用熱光材料制作，或具有其它調(diào)諧方式。
[0048]圖5是可調(diào)諧柵格濾波器4的一種實(shí)施例，該可調(diào)諧柵格濾波器采用硅標(biāo)準(zhǔn)具與溫度調(diào)節(jié)裝置組合制作，其中硅標(biāo)準(zhǔn)具是由拋光平行的硅片制作，在硅片兩面分別鍍有部分反射膜，在硅標(biāo)準(zhǔn)具一面是通過(guò)濺射或蒸鍍方式制作的加熱電阻(4-3)，貼一片中間打孔的加熱陶瓷片，通過(guò)電流作用使該薄膜電阻發(fā)熱，改變硅標(biāo)準(zhǔn)具的相位，可以調(diào)節(jié)硅標(biāo)準(zhǔn)具的柵格位置，一般溫度變化10°C可以調(diào)節(jié)IOOGHz的柵格位置，另一面是熱敏電阻(4-1)通過(guò)貼片的方式貼在硅標(biāo)準(zhǔn)具表面，通過(guò)熱敏電阻的阻值大小可以精確獲得標(biāo)準(zhǔn)具的溫度。該硅標(biāo)準(zhǔn)具(主體為硅片4-2)的FSR可以是多通道柵格波長(zhǎng)間距的N倍(N>1)，例如我們采用200GHz的FSR的硅標(biāo)準(zhǔn)具，液晶標(biāo)準(zhǔn)具(寬帶可調(diào)濾波器5)的3dB帶寬可以放寬到
3.2nm(400GHz)，精細(xì)度放寬到了 70/3.2=22，對(duì)應(yīng)液晶標(biāo)準(zhǔn)具的反射率只需要87%，液晶標(biāo)準(zhǔn)具的插入損耗也大大降低了。
[0049]圖8是采用200GHz標(biāo)準(zhǔn)具和精細(xì)度為28的液晶標(biāo)準(zhǔn)具的濾波譜線，下表說(shuō)明了可以獲得單模激光輸出的濾波器組合方式示例:
【權(quán)利要求】
1.一種波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其諧振腔包括相位補(bǔ)償器(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、寬帶可調(diào)濾波器(5)、第一耦合透鏡(6)、增益器件(7)， 所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器還包括隔離器(9)、第二耦合透鏡(10)、光纖(11)， 其中，所述增益器件(7)用來(lái)提供所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的增益，產(chǎn)生寬帶多通道光束， 所述第一耦合透鏡(6 )用來(lái)形成所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的諧振腔內(nèi)部的準(zhǔn)直多波長(zhǎng)光束， 所述相位補(bǔ)償器(3)用來(lái)補(bǔ)償所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的諧振腔隨溫度變化產(chǎn)生的相位變化， 所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)用來(lái)透射多個(gè)波長(zhǎng)的激光光束、抑制其余激光光束，其中所述多個(gè)波長(zhǎng)具有固定的波長(zhǎng)間隔， 所述寬帶可調(diào)濾波器(5)用來(lái)選擇從所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)輸出的多個(gè)波長(zhǎng)的激光光束中的一個(gè)波長(zhǎng)的光束的輸出進(jìn)行透射，抑制其它波長(zhǎng)的激光光束的輸出， 所述隔離器(9)用來(lái)透射所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的輸出端的平行光束，并隔離回波， 所述第二耦合透鏡(10)用來(lái)把從所述隔離器(9)透射的平行光束匯聚耦合到所述光纖(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，還包括光探測(cè)器(I)、第三耦合透鏡(8 )、以及所述諧振腔內(nèi)的組合濾波反射器(2 )， 并且，在所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器中，所述光探測(cè)器(I)、組合濾波反射器(2)、相位補(bǔ)償器(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、寬帶可調(diào)濾波器(5)、第一耦合透鏡(6)、增益器件(7)、第三耦合透鏡(8)、隔離器(9)、第二耦合透鏡(10)、光纖(11)是依次設(shè)置的， 其中，所述第三耦合透鏡(8)用來(lái)形成所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的輸出端的平行光束， 所述組合濾波反射器(2)用來(lái)將特定波段的激光光束反射到諧振腔內(nèi)，并將特定波段的激光光束的一部分透射到所述光探測(cè)器(I )， 并且，所述光探測(cè)器(I)用來(lái)探測(cè)透射通過(guò)所述組合濾波反射器(2)的激光光束的功率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，還包括光探測(cè)器(I)、部分反射片(12),以及諧振腔內(nèi)的組合濾波反射器(2)， 并且，在所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器中，所述增益器件(7)、第一耦合透鏡(6)、相位補(bǔ)償器(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、寬帶可調(diào)濾波器(5)、組合濾波反射器(2)、隔離器(9)、部分反射片(12)、第二耦合透鏡(10)、光纖(11)是依次設(shè)置的， 其中，所述組合濾波反射器(2)用來(lái)將特定波段的激光光束反射到諧振腔內(nèi)，并將從諧振腔輸出的激光光束透射到所述隔離器(9)， 并且，所述部分反射片(12)用來(lái)將從隔離器(9)透射的平行光束的一部分反射到所述光探測(cè)器(I)、另一部分透射到第二耦合透鏡(10 )， 所述光探測(cè)器(I)用來(lái)探測(cè)由所述部分反射片(12)反射的激光光束的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，還包括光探測(cè)器(I)、第三耦合透鏡(8)、以及部分反射片(12)， 其中，所述第三耦合透鏡(8)用來(lái)形成所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器的輸出端的平行光束， 其中，在所述波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器中，所述寬帶可調(diào)濾波器(5)、相位補(bǔ)償器(3)、可調(diào)諧柵格濾波器(4)、第一耦合透鏡(6)、增益器件(7)、第三耦合透鏡(8)、隔離器(9)、部分反射片(12)、第二耦合透鏡(10)、光纖(11)是依次設(shè)置的， 并且，所述部分反射片(12)用來(lái)將從隔離器(9)透射的平行光束的一部分反射到所述光探測(cè)器(I)、另一部分透射到第二耦合透鏡(10 )， 所述光探測(cè)器(I)用來(lái)探測(cè)由所述部分反射片(12)反射的激光光束的功率。
5.如權(quán)利要求1至4中的一個(gè)所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述寬帶可調(diào)濾波器(5)是液晶電光可調(diào)濾波器，在全部C波段或L波段可調(diào)諧，所述寬帶可調(diào)濾波器(5)的FSR大于可調(diào)諧的波段寬度。
6.如權(quán)利要求1至4中的一個(gè)所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)的FSR選擇為可調(diào)諧柵格濾波器(4)的波長(zhǎng)間隔的N倍，其中N大于或等于1， 并且，寬帶可調(diào)濾波器(5)的3dB帶寬不大于可調(diào)諧柵格濾波器(4)的FSR的2倍。
7.如權(quán)利要求1至`4中的一個(gè)所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)由硅標(biāo)準(zhǔn)具與溫度調(diào)節(jié)裝置組合構(gòu)成，其中硅標(biāo)準(zhǔn)具由拋光平行的硅片制成，在硅片兩面分別鍍有部分反射膜，在硅標(biāo)準(zhǔn)具的一面裝有通過(guò)濺射或蒸鍍方式制作的加熱電阻(4-3)，用來(lái)根據(jù)溫度來(lái)調(diào)節(jié)可調(diào)諧柵格濾波器(4)的柵格位置，另一面裝有熱敏電阻(4-1)，其通過(guò)貼片的方式貼在硅標(biāo)準(zhǔn)具表面，用來(lái)探測(cè)所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)的溫度，通過(guò)溫度反饋控制加熱電阻電流的大小，維持所述可調(diào)諧柵格濾波器(4)的溫度穩(wěn)定。
8.如權(quán)利要求1至4中的一個(gè)所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述相位補(bǔ)償器(3)的主體是鍍有增透膜的硅片(3-2)，所述硅片(3-2)的一面裝有薄膜加熱電阻(3-3)，用來(lái)通過(guò)電流作用在薄膜加熱電阻(3-3)上產(chǎn)生熱量，改變硅片的溫度，使光通過(guò)硅片后的相位發(fā)生改變， 所述硅片(3-2)的另一面裝有熱敏電阻(3-1)，用來(lái)根據(jù)硅片(3-2)的溫度而改變其阻值大小。
9.如權(quán)利要求2或3所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述組合濾波反射器(2)的主體是玻璃楔角片(2-2)，其中一面鍍有部分反射膜(2-1),另一面鍍有帶通濾波膜(2-3)。
10.如權(quán)利要求1至4中的一個(gè)所述的波長(zhǎng)可調(diào)諧外腔激光器，其中， 所述寬帶可調(diào)濾波器(5)是由光柵(5-1)和MEMS轉(zhuǎn)鏡(5-2)構(gòu)成的電光可調(diào)器件，所述光柵(5-1)用來(lái)將所述準(zhǔn)直多波長(zhǎng)光束分解為按波長(zhǎng)具有不同色散角的多個(gè)光束、并輸入到所述MEMS轉(zhuǎn)鏡(5-2)。
【文檔編號(hào)】H01S3/10GK103633547SQ201310704383
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】羅勇, 傅焰峰, 張玓, 胡勝磊, 陳小梅, 官成鋼, 胡強(qiáng)高 申請(qǐng)人:武漢光迅科技股份有限公司