[發明專利]一種基于模式變換器的硅基可調諧激光器及其實現方法

有效

• 申請號: 201611205957.5
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106785901B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 王磊;肖希;陳代高;李淼峰;楊奇;余少華
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院
• 主分類號: H01S5/065
• 分類號: H01S5/065
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

1.一種基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，包括半導體光放大器、SOI晶圓以及設置在所述SOI晶圓上依次相互連接的耦合器、TE₀模波導、模式變換器、第一取樣光柵和第二取樣光柵，所述第一、第二取樣光柵間隔連接；

所述耦合器將所述半導體光放大器輸出的光場傳輸至所述TE₀模波導，得到TE₀模的光場；所述模式變換器將所述TE₀模的光場變換為有效折射率小于TE₀模的新模式的光場；所述第一、第二取樣光柵將所述新模式的光場反射回所述半導體光放大器。

2.如權利要求1所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，所述半導體光放大器在光傳播方向上的兩個面分別為部分反射面和透射面，所述透射面與所述耦合器對準，所述第一、第二取樣光柵將所述新模式的光場反射回所述部分反射面，所述部分反射面將所述新模式的光場一部分反射回所述硅基可調諧激光器的內部形成振蕩，另一部分以激光形式出射。

3.如權利要求1所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，所述TE₀模波導上還設有用于精調的調相器。

4.如權利要求1所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，所述第一取樣光柵上設有用于調節反射光譜的第一調諧器，所述第二取樣光柵上設有用于調節反射光譜的第二調諧器。

5.如權利要求4所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，所述第一、第二取樣光柵的反射光譜中重疊的譜峰為所述硅基可調諧激光器的出射激光波長。

6.如權利要求1所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器，其特征在于，所述第一、第二取樣光柵的模式為新模式，所述新模式的有效折射率小于λ/4d，所述第一、第二取樣光柵的周期大于2×d；

其中，d為最小的加工精度；λ為所述硅基可調諧激光器的工作波長。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器的實現方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過耦合器將半導體光放大器輸出的光場傳輸至TE₀模波導，得到TE₀模的光場；

通過模式變換器將TE₀模的光場變換為有效折射率小于TE₀模的新模式的光場；

通過第一、第二取樣光柵將新模式的光場反射回半導體光放大器。

8.如權利要求7所述的基于模式變換器的硅基可調諧激光器的實現方法，其特征在于，通過第一、第二取樣光柵將新模式的光場反射回半導體光放大器，具體包括以下步驟：

通過所述第一、第二取樣光柵將所述新模式的光場反射回所述半導體光放大器的部分反射面，通過所述部分反射面將所述新模式的光場一部分反射回所述硅基可調諧激光器的內部形成振蕩，另一部分以激光形式出射。