[發明專利]一種用于半導體激光器上光頻光強的調制器

無效

• 申請號: 200710011793.7
• 申請日: 2007-06-20
• 公開（公告）號: CN101329488A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 駱勇
• 申請（專利權）人: 駱勇
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;H01S5/06
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司
• 代理人: 李樞

技術領域

本發明是一種半導體激光器(以下簡稱為LD)的光頻和光強調制器，特別是涉及到用于高精度半導體激光外差干涉測量儀中光源的光頻調制和用于高速光通信系統中信號的光強調制。

背景技術

由于半導體激光器(以下簡稱為LD)體積小、用電省、價格低，并且波長調制簡便，從而得到了廣泛的應用。在半導體激光外差干涉測量中，采用直接注入電流調制(參見在先技術11]OsamiSasaki，KazuhideTakahashi，andTakamasaSuzuki，”SinusoidalphasemodulatinglaserdiodeinterferometerwithafeedbackcontrolsystemtOeliminateextemaldisturbance，”Opt.Eng，1990，29(12)，1511-1515)或利用光注入LD(參見在先技術[2]X.F.Wang，X.Wang，F.Qian，GChen，GChen，G.Fang，“PhotothermalmodulationOflaserdiodewavelength：applicationtOsinusoidalphase-modulatinginterferometerfordisplacementmeasurements，”opt/cs&LaserTechnology，1999，31(8)，pp.559-564.)產生的光熱效應都可對LD的光頻進行調制。這些調制對光頻的調制簡單，調制精度較高，并使得干涉儀測量分辨率提高到納米量級。但是它們同時對LD的輸出光強也產生調制作用，使得光強出現抖動，從而造成測量誤差。在光通信系統中，采用內調制方式，即直接調制注入電流的強度可以實現對LD的輸出光強進行調制(參見在先技術[3]趙梓森，《光纖通信工程》)。這種對光強的調制比較簡單，調制精度較高。但在高速、超高速調制下，這種方法會產生較大的頻率啁啾和脈動，降低信號的傳輸質量，限制系統的通信距離，甚至使得系統無法工作。

發明內容

本發明提供一種用于半導體激光器上光頻光強的調制器。

采用的技術方案是：

一種用于半導體激光器上光頻光強的調制器，包括帶有驅動電流控制器的被調制半導體激光器，在被調制半導體激光器發射光束前進方向上，同光軸O，O2地置有帶驅動電源的三電極分布布拉格反射半導體激光器，其二者的發射光束方向相對。在被調制半導體激光器與三電極分布布拉格反射半導體激光器之間置有偏振分束器；偏振分束器的中心點O在上述兩半導體激光器的光軸O1O2上。在被調制半導體激光器至偏振分束器之間，沿著被調制半導體激光器發射光束前進的方向上，依次同光軸O，O2地置有第一準直透鏡、第一半波片和法拉第旋轉器；在三電極分布布拉格反射半導體激光器至偏振分束器之間，沿著三電極分布布拉格反射半導體激光器發射光束前進的方向上，依次同光軸O1O2地置有第二準直透鏡、光隔離器和第二半波片在穿過偏振分束器中心點O垂直于光軸O1O2的方向上，置有反射面相對于偏振分束器反射面的分束器，分束器的中心點O’與偏振分束器的中心點O連線OO’垂直于光軸O3O2。有接收面相對于分束器的反射面而輸出連接到驅動電流控制器上的光電轉換器元件。

本發明的半導體激光器光頻和光強調制器，其結構如上述圖1所示。包括：帶有驅動電流控制器的被調制半導體激光器，在其所發射光束的前進方向上，依次同光軸O1O2地置有第一準直透鏡，第一半波片，法拉第旋轉器，偏振分束器。帶有驅動電源的三電極分布布拉格反射半導體激光器，在其所發射光束的前進方向上，依次同光軸OO地置有第二準直透鏡，光隔離器，第二半波片，偏振分束器。被調制半導體激光器和三電極分布布拉格反射半導體激光器的輸出光的光軸同軸。偏振分束器的反射光入射到分束器上后，分為兩束光，反射的一束光入射到與驅動電流控制器相連的光電轉換器件上。透射的一束光作為該光頻、光強調制器的輸出光源。

上面所說的三電極分布布拉格反射半導體激光器，它由三個相對獨立的區域構成，分別是增益區、布拉格反射區和相位區，通過控制三個區域的注入電流可分別改變激光器的輸出功率、增益峰值波長和梳狀模式的位置。

所說的驅動電源是指包含有可編程的控制電路的，它有三個輸出端，通過程序控制三個輸出端輸出電流的大小。

所說的驅動電流控制器提供直流、交流信號和反饋信號給被調制半導體激光器。

所說的光隔離器是指能夠使光束單向傳輸的光學元件。