[實用新型]一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光器的準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420766293.X
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN204271446U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武林;何建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H01S5/062
• 分類號: H01S5/062
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光器的準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)。

背景技術(shù)

大范圍準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)可以連續(xù)覆蓋一定范圍內(nèi)的所有波長，可以廣泛應(yīng)用于光譜測量和生物檢測。目前所提出的準連續(xù)調(diào)諧方案，結(jié)構(gòu)和控制算法都比較復(fù)雜，成本較高。例如，1998年，Ridge?Waveguide?Sampled?Grating?DBR?Lasers?with?22-nm?Quasi-Continuous?Tuning?Range,IEEE?Photonics?Technology?Letters,10(9):1211-1213一文中利用SG-DBR激光器實現(xiàn)了22nm的準連續(xù)調(diào)諧；1996年，“Quasicontinuous?Wavelength?Tuning?in?Super-Structure-Grating(SSG)DBR?Lasers，IEEE?J.Sel.Topics?Quantum?Electron.，32(3):433-441”一文中利用SSG-DBR激光器實現(xiàn)了34nm的準連續(xù)調(diào)諧。這些準連續(xù)調(diào)諧方案需要同步調(diào)諧三個電極的注入電流，算法復(fù)雜，電路和算法上不易實現(xiàn)，且所用激光器制作需要光柵，工藝十分復(fù)雜，導(dǎo)致成品率不易控制。這些不利因素阻礙了很多應(yīng)用的推廣。

為了提供廉價的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，浙江大學(xué)何建軍教授的團隊提出了兩種基于半波耦合的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器，詳見“V型耦合腔波長可切換半導(dǎo)體激光器”，授權(quán)公告號：CN100463312B；“利用全內(nèi)反射多邊形諧振腔選模的半導(dǎo)體激光器”，授權(quán)公告號：CN102545043B。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于半波耦合半導(dǎo)體激光器的準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，利用廉價的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器構(gòu)建一套準連續(xù)調(diào)諧系統(tǒng)，通過簡明的控制方法實現(xiàn)大范圍準連續(xù)調(diào)諧。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：

本實用新型包括控制器、可調(diào)電流源和半波耦合半導(dǎo)體激光器；半波耦合半導(dǎo)體激光器上設(shè)有耦合器電極、波長選擇電極和精細調(diào)諧電極；控制器發(fā)出控制信號接可調(diào)電流源后，可調(diào)電流源發(fā)出三路電流分別控制耦合器電極、波長選擇電極和精細調(diào)諧電極使半波耦合半導(dǎo)體激光器輸出準連續(xù)調(diào)諧的激光。

在半波耦合半導(dǎo)體激光器后添加分束器和波長檢測器，半波耦合半導(dǎo)體激光器輸出激光經(jīng)分束器分束后，一路作為半波耦合半導(dǎo)體激光器主輸出，另一路經(jīng)波長檢測器反饋波長信息至控制器。

所述波長監(jiān)測器由光學(xué)濾波器和光功率計構(gòu)成。

所述波長監(jiān)測器由一個集成在激光器芯片上的光學(xué)濾波器和光功率計構(gòu)成。

所述光學(xué)濾波器由一個法布里-珀羅標準具構(gòu)成或者由一個環(huán)形波導(dǎo)諧振腔構(gòu)成。

本實用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是：

1)使用基于半波耦合半導(dǎo)體激光器，無需制作光柵，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，成品率和可靠性高。

2)準連續(xù)調(diào)諧算法簡單，最多只需要2個電極協(xié)同調(diào)諧，系統(tǒng)簡單明了，電路和算法實現(xiàn)容易。

3)實現(xiàn)準連續(xù)調(diào)諧時，需要的注入電流和電流變化范圍都很小，產(chǎn)熱也很小，不會對激光器的出射功率均衡性、工作壽命、線寬和噪聲特性以及帶來影響。

附圖說明

圖1是本實用新型第1個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2(a)是基于半波耦合的V型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器原理圖。

圖2(b)是基于半波耦合的矩型腔可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器原理圖。

圖3是基于半波耦合半導(dǎo)體激光器游標效應(yīng)和準連續(xù)調(diào)諧原理圖。

圖4是第1個實施例中通過調(diào)節(jié)波長選擇電極注入電流實現(xiàn)的單電極數(shù)字式調(diào)諧的性能圖。

圖5是第1個實施例中通過同步調(diào)節(jié)波長選擇電極和精細調(diào)諧電極注入電流實現(xiàn)的準連續(xù)調(diào)諧性能圖。

圖6是波長選擇電極所在諧振腔中梳狀譜變化量和調(diào)諧電流之間的曲線關(guān)系圖。

圖7是波長選擇電極所在諧振腔中無源波導(dǎo)折射率變化量和調(diào)諧電流之間的曲線關(guān)系圖。

圖8是本實用新型第2個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本實用新型第3個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、控制器，2、可調(diào)電流源，3、半波耦合半導(dǎo)體激光器，31、耦合器電極，32、波長選擇電極，33、精細調(diào)諧電極，4、分束器，5、波長監(jiān)測器，6、光學(xué)濾波器，7、光功率計。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。