[發明專利]基于反饋式射頻調制DBR可調激光器的光模塊及控制方法

有效

• 申請號: 201711078376.4
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107749562B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 章雅平
• 申請（專利權）人: 山東中芯光電科技有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/062;H01S5/0625;H01S5/187
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于反饋式射頻調制的、帶半導體放大器的分布式布拉格反射可調激光器的光模塊，其特征在于，包括帶半導體放大器的分布式布拉格反射可調激光器和控制電路；所述帶半導體放大器的分布式布拉格反射可調激光器包括增益區、半導體放大器區、相位調諧區和至少一個光柵調諧區；所述半導體放大器區位于可調激光器的出射端，相位調諧區、光柵調諧區和增益區可更換次序地排列在半導體放大器區之后；所述控制電路包括直流偏置電流控制電路和交流射頻數據調制信號控制電路；

所述增益區用于產生光信號；所述半導體放大器區用于放大和輸出光信號，所述相位調諧區用于對增益區產生的光信號的波長進行微調諧；所述光柵調諧區用于對增益區產生的光信號的波長進行主調諧，并決定輸出光信號波長的調諧范圍；

所述直流偏置電流控制電路為所述增益區、半導體放大器區、相位調諧區和光柵調諧區分別加載不同大小的直流偏置電流，分別用于控制光信號的產生、放大與輸出、輸出光波長的微調諧和主調諧；

所述交流射頻數據調制信號控制電路為所述增益區、半導體放大器區，和相位調諧區同時加載強度不同的射頻數據調制信號，所述射頻數據調制信號按照不同的強度比例分配，用以最大限度地實時補償與消除輸出光信號的啁啾效應，增大其消光比和傳輸功率；

所述直流偏置電流控制電路的輸出與交流射頻數據調制信號控制電路的輸出通過各個偏置器分別連接分布式布拉格反射可調激光器的各個區域的唯一正極電極，或直接連接各個區域上電分離式的各自單獨正極電極；

所述基于反饋式射頻調制的、帶半導體放大器的分布式布拉格反射可調激光器的光模塊還包括第一反饋控制電路，實時檢測所述可調激光器的出射光，分析出射光信號，檢測光信號的啁啾效應，并對交流射頻數據調制信號控制電路輸出的射頻數據調制信號強度進行反饋控制和實時調節，從而最大限度地實時補償與消除輸出光信號的啁啾效應，增大其消光比和傳輸功率；

或所述基于反饋式射頻調制的、帶半導體放大器的分布式布拉格反射可調激光器的光模塊還包括第二反饋控制電路，實時檢測與所述可調激光器出射光方向相反的背光輸出光信號，分析背光信號，檢測背光信號的啁啾效應，并對交流射頻數據調制信號控制電路輸出的射頻數據調制信號強度進行反饋控制和實時調節，從而最大限度地實時補償與消除輸出光信號的啁啾效應，增大其消光比和傳輸功率；

在所述增益區與相位調諧區、增益區與光柵調諧區、半導體放大器區與相位調諧區或半導體放大器區與光柵調諧區的連接斷面之間引入夾角；用于減小或消除由于連接斷面兩側半導體材料的有效折射率不同而造成的腔內界面反射。

2.根據權利要求1所述的光模塊，其特征在于：所述光柵調諧區和相位調諧區具有相同的晶體生長層結構，該晶體生長層結構包括與所述增益區直接耦合連接的晶體生長層，所述晶體生長層具有第一波導層，第一波導層的能帶隙大于增益區量子井區域的能帶隙，所述第一波導層用于控制光信號的波長調諧效率與波長調諧范圍；

在光柵調諧區第一波導層上直接制作布拉格光柵；或，在第一波導層的上方或下方生長一個大于第一波導層能帶隙的第二波導層，在第二波導層上制作布拉格光柵。

3.根據權利要求1所述的光模塊，其特征在于，所述增益區和半導體放大器區采用相同的多量子井生長層結構，或不同的多量子井生長層結構。