[發明專利]包括集成調諧元件的游標效應DBR激光器

有效

• 申請號: 201680024843.2
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107624206B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: R·M·奧德特;M·A·阿爾伯雷;A·比斯穆托;Y·比達奧克斯;C·塔迪;T·格雷沙;A·J·A·穆勒
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/0625;H01S5/12;H01S5/125;H01S5/34
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 鄒丹

本發明公開了一種游標效應DBR激光器，該游標效應DBR激光器具有沿著所述激光器長度均勻的激光器注入電流泵浦。所述激光器可以包括與激光器注入元件分開的一個或多個調諧元件，并且這些調諧元件可以用于控制所述激光器的一個或多個部分的溫度或模式折射率。通過溫度變化、電光效應或經由一個或多個調諧元件的其他手段，可以直接控制每個衍射光柵的折射率。通過直接控制所述衍射光柵的溫度和/或折射率，所述均勻泵浦型游標效應DBR激光器可能夠具有更寬的調諧范圍。另外，通過單個電極實現所述激光器的均勻泵浦可以減少或消除由例如激光器脊上的金屬觸點之間的間隙造成的界面反射，這樣可以盡可能減少多模式操作和模式跳躍。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求2015年4月30日提交的美國臨時專利申請No.62/155,385的權益，該申請的全部公開內容以引用的方式并入本文以用于所有目的。

技術領域

本發明整體涉及包括集成調諧元件的分布式布拉格反射器(DBR)半導體激光器，更具體地涉及游標效應DBR激光器，該游標效應DBR激光器具有沿著激光器長度均勻的激光器注入電流泵浦。

背景技術

許多應用都需要用到半導體激光器，諸如痕量氣體檢測、環境監測、生物醫學診斷、電信和工業過程控制應用。這些應用可以受益于具有極窄線寬和單頻發射的可調諧激光器。

常規DBR激光器可以通過加熱注入電流的子基座或調制來進行調諧，該注入電流進入定位于設備的光柵部分或增益部分上方的一個或多個電極中。然而，這些常規DBR激光器的調諧性能會受限于緩慢的調制時間和較窄的調諧范圍。這些常規DBR激光器的調諧范圍可以利用“游標效應”來大幅擴大。游標效應DBR激光器(包括游標效應取樣光柵(SG)DBR激光器、游標效應反相光柵DBR激光器、游標效應超結構光柵(SSG)DBR激光器和游標效應二進制疊加光柵(BSG)DBR激光器)可以具有擴大的調諧范圍，但經常具有不可預測的波長調諧行為，因此可需要廣泛的制造后表征以及精確的溫度和電流控制，才能實現可預測的波長輸出。

發明內容

本發明涉及一種具有沿著激光器長度均勻的激光器注入電流泵浦的游標效應DBR激光器。該激光器可以包括與激光器注入元件分開的一個或多個調諧元件，并且這些調諧元件可以用于控制激光器的不同部分的溫度或模式折射率。該激光器可以具有相對于標準游標效應DBR激光器得到改善的調諧特征和穩定性。

附圖說明

圖1示出了可在其中實現本公開的示例的示例性系統。

圖2A示出了根據本公開的示例的示例性游標效應DBR激光器的頂視圖。

圖2B示出了根據本公開的示例的示例性游標效應DBR激光器的縱視圖。

圖2C示出了根據本公開的示例的示例性游標效應DBR激光器的剖視圖。

圖2D示出了根據本公開的示例的游標效應DBR激光器的光柵部分和總光學腔的示例性反射光譜。

圖3A示出了根據本公開的示例的包括集成調諧元件的示例性游標效應DBR激光器的剖視圖。

圖3B示出了根據本公開的示例的包括集成調諧元件的游標效應DBR激光器的光柵部分的調諧電流具有變化差異的發射波長的示意圖。

圖4A至圖4B示出了根據本公開的示例的包括集成調諧元件的示例性均勻泵浦型游標效應SG-DBR激光器的頂視圖和縱視圖。

圖4C示出了根據本公開的示例的包括集成調諧元件的示例性均勻泵浦型游標效應SG-DBR激光器的頂視圖。

圖4D至圖4E示出了根據本公開的示例的具有集成調諧元件的示例性均勻泵浦型反相光柵游標效應DBR激光器的頂視圖和縱視圖。