[發(fā)明專利]波長可掃掠激光源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380048578.8
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN104641517B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 克雷斯滕·溫德;托爾·安斯貝克;鄭一碩;奧勒·漢森
• 申請（專利權(quán)）人: 丹麥科技大學(xué)
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/022;H01S5/10;H01S5/34
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 蔡勝有,顧晉偉

1.一種波長可掃掠激光源，其中所述激光源為適于產(chǎn)生在激射波長處的激光的半導(dǎo)體激光源，所述激光源包括：

襯底，

第一反射器，以及

第二反射器，所述第一反射器與所述第二反射器一起限定出光學(xué)腔，并且被布置為支持在所述光學(xué)腔中在垂直于所述襯底的方向上沿著光學(xué)路徑的光振蕩，所述光學(xué)腔包括在所述光學(xué)路徑上的空隙，

所述第二反射器通過懸掛裝置被彈性地懸掛在距所述第一反射器一定的距離處并且具有靜止位置，所述第二反射器和所述懸掛裝置一起限定微機電MEMS振蕩器，所述MEMS振蕩器具有諧振頻率并且適于使所述第二反射器在所述靜止位置的每一側(cè)振蕩，所述激光源還包括：

適于向所述MEMS振蕩器施加電場的電連接；

其中，所述激光源被封裝以保持所述MEMS振蕩器至少在操作時處于200托或更小的壓力的真空下；

以及其中，所封裝的MEMS振蕩器的機械品質(zhì)因數(shù)為至少10。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長可掃掠激光源，還包括電壓源，所述電壓源連接至電連接，并且被配置成使所述MEMS振蕩器與所述第二反射器的所述靜止位置相比更靠近所述第一反射器以及更遠離所述第一反射器進行掃掠。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的波長可掃掠激光源，其中，所述MEMS振蕩器通過交流(AC)調(diào)制電壓來驅(qū)動。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光源，其中，所述第二反射器為亞波長光柵或包括亞波長光柵。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光源，其中，所述第二反射器為高折射率對比亞波長光柵HCG或包括高折射率對比亞波長光柵HCG。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光源，其中，所述第二反射器為分布式布拉格反射器DBR或包括分布式布拉格反射器DBR。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光源，其中，所述激光源包括在所述腔中所述光學(xué)路徑上的抗反射涂層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光源，其中，通過對Al_xGa_1-xAs層進行氧化來制造所述抗反射涂層，其中x大于0.7。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光源，其中，所述激光源包括在所述腔的所述光學(xué)路徑上的有源區(qū)，所述有源區(qū)包括適于具有對應(yīng)于第一增益波長范圍的帶隙的至少第一量子阱區(qū)，所述第一量子阱區(qū)位于距所述第一反射器第一距離處。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光源，其中，所述有源區(qū)還包括適于具有對應(yīng)于第二增益波長范圍的帶隙的第二量子阱區(qū)，所述第二量子阱區(qū)位于距所述第一反射器第二距離處，其中，所述第二增益波長長于所述第一增益波長，并且所述第二距離大于所述第一距離。

11.根據(jù)權(quán)利要求9至10中任一項所述的激光源，其中，所述激光源支持第一激光模式和第二激光模式，并且其中，所述第一距離選擇為使得所述第一量子阱材料與所述第一激光模式之間的第一交疊大于所述第一量子阱材料與所述第二激光模式之間的第二交疊。

12.一種使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的激光源的方法，其中，所述激光源包括垂直腔表面發(fā)射激光器VCSEL，所述VCSEL包括第一反射器和微機電系統(tǒng)MEMS第二反射器，所述第二反射器為所述VCSEL腔的一部分，并且所述第二反射器能夠通過向所述MEMS施加電壓來致動，所述MEMS具有諧振頻率，所述方法包括向所述激光源的所述MEMS施加來自電壓源的調(diào)制電壓以用于致動所述第二反射器的位置，所述電壓具有與所述諧振頻率或所述諧振頻率的諧波大致相等的調(diào)制頻率。