[發(fā)明專利]用于控制可調(diào)諧激光器的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00810444.1
• 申請(qǐng)日: 2000-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN1361932A
• 公開（公告）日: 2002-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布喬恩·布羅伯格;馬可斯·倫倫德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 阿爾蒂通股份公司
• 主分類號(hào): H01S5/0625
• 分類號(hào): H01S5/0625;H01S5/068
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 李德山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制可調(diào)諧激光器的方法和裝置。

背景技術(shù)

可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器包括若干個(gè)不同的部分，通過這些部分注入電流，這些部分一般有3個(gè)或4個(gè)。激光器的波長(zhǎng)、功率和模式純度可以通過調(diào)節(jié)各個(gè)部分中的電流進(jìn)行控制。模式純度指的是激光器處于這樣一個(gè)工作點(diǎn)，該點(diǎn)遠(yuǎn)離發(fā)生所謂的模式跳躍的驅(qū)動(dòng)電流和使得穩(wěn)定發(fā)射激光的驅(qū)動(dòng)電流的組合，并且具有高的副模式抑制能力。

關(guān)于波長(zhǎng)控制，對(duì)于不同的應(yīng)用具有特定的要求。在應(yīng)用于電信的情況下，要求激光器在設(shè)置驅(qū)動(dòng)電流和溫度之后，在一個(gè)長(zhǎng)的時(shí)間周期內(nèi)以一個(gè)非常高的精度保持其波長(zhǎng)不變。一般所述精度為0.1納米，典型的時(shí)間周期為20年。

為了能夠控制激光器，需要繪制作為各種驅(qū)動(dòng)電流的函數(shù)的激光器性能曲線(behaviour)。這在以前需要在激光器制成之后使用所述激光器進(jìn)行。

在瑞典專利說明書9800143-1和9900536-5中描述了相對(duì)于激光器的最佳工作點(diǎn)表征可調(diào)諧激光器的方法。

然而，還需要確定激光器在操作中的劣化程度，以便能夠通過改變驅(qū)動(dòng)電流補(bǔ)償所述劣化。對(duì)于給定的工作點(diǎn)，波長(zhǎng)發(fā)生改變便是劣化的一個(gè)例子。

一般地說，可調(diào)諧激光器被這樣控制：通過調(diào)節(jié)注入到激光器各個(gè)部分的電流，使其保持某個(gè)所需的工作點(diǎn)。

發(fā)現(xiàn)激光器劣化的一種方法是，在一給定的時(shí)間周期之后重新表征激光器，并比較早期的組合和最近測(cè)量的當(dāng)前的組合，從而確定激光器可能劣化的程度。然后，對(duì)激光器各個(gè)部分的電流控制進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便獲得所需的工作點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種用于補(bǔ)償由于劣化而導(dǎo)致的激光器工作點(diǎn)中的發(fā)射波長(zhǎng)、功率和副模式抑制的改變，從而大大減少所述劣化的影響或者完全消除所述影響的方法和裝置。

因而，本發(fā)明涉及一種用于控制已經(jīng)對(duì)于一或多個(gè)適合的激光器工作點(diǎn)表征過的可調(diào)諧激光器的方法，其中每個(gè)工作點(diǎn)由激光器的各個(gè)部分被控制的程度確定，從而使激光器在預(yù)定的工作點(diǎn)上工作，其特征在于，對(duì)于不同工作點(diǎn)確定跨在不同部分上的激光器控制電壓；以及在激光器操作期間保持跨在激光器各個(gè)部分上的電壓隨時(shí)間恒定，借以保持預(yù)定的工作點(diǎn)。

附圖說明

本發(fā)明還涉及具有如權(quán)利要求4所述特征的裝置。

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的示例的實(shí)施例，其中：

圖1是DBR激光器的局部剖開的透視圖；

圖2是光柵耦合采樣反射器(Grating?Coupled?Sampling?Reflector，即GCSR)型可調(diào)諧激光器的截面圖；

圖3是采樣光柵DBR激光器的截面圖；

圖4表示在一個(gè)調(diào)諧部分中注入的電流對(duì)于跨在該部分上的電壓繪制的原理性曲線；以及

圖5是示意表示按照本發(fā)明使用的裝置的方塊圖。

具體實(shí)施方式

圖1表示一種DBR激光器，其包括3個(gè)部分，即布拉格反射器1，相位部分2和增益部分3。每個(gè)部分借助于通過各自的電導(dǎo)體4，5，6在其中注入電流進(jìn)行控制。

圖2是光柵耦合采樣反射器(GCSR)型可調(diào)諧激光器的截面圖。這種激光器具有4個(gè)部分，即布拉格反射器7，相位部分8，耦合器9，和增益部分10。每個(gè)部分由在其中注入的電流控制。

圖3是采樣光柵DBR激光器的截面圖，其也具有4個(gè)部分，分別由標(biāo)號(hào)21，22，23，24表示。部分21和24是光柵反射器，而部分23是相位部分，部分22是增益部分。

上述3種類型的激光器是常用的，不過，還有其它類型的激光器。

雖然下面主要參照?qǐng)D2的GCSR激光器進(jìn)行說明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于任何特定類型的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器。例如，本發(fā)明可以相應(yīng)的方式用于附圖中作為例子示出的可調(diào)諧激光器之外的可調(diào)諧激光器。

可調(diào)諧激光器發(fā)出的波長(zhǎng)由被注入激光器不同部分的電流的量決定。波長(zhǎng)由注入電流產(chǎn)生的自由電荷載體的數(shù)量確定。在波長(zhǎng)和電流之間的關(guān)系中劣化可以隨時(shí)發(fā)生，并因而破壞激光器的波長(zhǎng)精度。

由于注入電流和電荷載體的數(shù)量之間的比例的改變，所述劣化主要發(fā)生在電流和折射率之間的關(guān)系中。

不過，電荷載體的數(shù)量和折射率之間的比例以及波長(zhǎng)可以認(rèn)為是恒定的。

因而，本發(fā)明涉及一種用于控制以前相對(duì)于一或多個(gè)適合的激光器工作點(diǎn)被表征過的可調(diào)諧激光器的方法。所述工作點(diǎn)由要被注入激光器不同部分的電流確定，或者由應(yīng)占優(yōu)勢(shì)(prevail)跨在相應(yīng)部分上的電壓確定，以便使激光器在預(yù)定的工作點(diǎn)上工作。