[實用新型]用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵

有效

• 申請號: 201721687704.6
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN207488526U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 徐建衛
• 申請（專利權）人: 上海矽安光電科技有限公司
• 主分類號: G02B5/18
• 分類號: G02B5/18;H01S5/14
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 周高

一種用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵，涉及透射光柵，包括一透明材料制成的襯底，所述襯底上設有高折射率材料制成的光柵層，該光柵層折射率為2.71，所述光柵層的周期為0.85?1微米、刻蝕深度為100?280納米，所述光柵層的光柵占空比為0.5。本實用新型要解決的技術問題是針對1.5?1.62微米的波長范圍，提供一種適用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵，實現P偏振穩定的衍射效率，能滿足外腔激光器的寬帶穩定可調需求。

技術領域

本實用新型涉及透射光柵，特別是一種用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵。

背景技術

1964年，世界上首個外腔半導體激光器的實驗被Crowe和Craig驗證。1981年，Fleming和Mooradian發表了第一篇詳細論述外腔可調諧半導體激光器特性的文章，此后，外腔半導體激光器的研究在全球范圍內開始活躍起來。如今，外腔半導體激光器的研究熱點已轉移到大范圍連續調諧、頻率穩定和拓展應用等方面，其商品被廣泛用于頻分復用和相干光通信系統。

目前，外腔可調諧半導體激光器已經發展出來了多種結構，雖然各不相同，但它們的設計原則都一樣，就是在外腔中插入分光元件，通過調節分光元件與腔外的反饋機構來實現激光波長的調諧。目前比較流行的兩種外腔結構是基于光柵的Littrow結構和Littman-Metcalf結構，這兩種結構的特點是均采用光柵作為分光元件和反饋機構。應用于外腔可調諧激光器的光柵，要求-1級衍射帶寬盡量寬，0級透過或反射率高，以實現寬帶可調諧和高效率激光輸出。

當光柵周期小于波長或者與波長接近時，高密度矩形光柵的衍射理論，不能由簡單的標量光柵衍射方程來解釋，而必須采用矢量形式的麥克斯韋方程并結合邊界條件，通過編碼的計算機程序精確地計算出結果。Moharam等人已給出了嚴格耦合波理論的算法【在先技術2:M.G Moharam et al.，J.Opt.Soc.Am.Α.12，1077(1995)】，可以解決這類高密度光柵的衍射問題。光通信波段C波段和L波段涵蓋了1.5微米到1.62微米的波長，在此大范圍內實現光柵衍射效率一致，是實現寬帶穩定調諧的關鍵。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是針對1.5-1.62微米的波長范圍，提供一種適用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵，實現P偏振穩定的衍射效率，能滿足外腔激光器的寬帶穩定可調需求，其技術方案如下：

一種用于外腔可調諧激光器的寬帶透射光柵，包括一透明材料制成的襯底，所述襯底上設有高折射率材料制成的光柵層，該光柵層折射率為2.71，所述光柵層的周期為0.85-1微米、刻蝕深度為100-280納米，所述光柵層的光柵占空比為0.5。

進一步地，所述光柵層的周期為920納米、刻蝕深度為190納米。當光柵層的周期為920納米、光柵占空比為0.5，光柵層的刻蝕深度為190納米時，-1級P偏振光在1.5-1.62微米波長范圍內以利特羅角度58度入射時，其衍射效率穩定在9%，0級透過率高于82%，能滿足外腔激光器的寬帶穩定可調需求。

進一步地，所述襯底為熔融石英。

進一步地，所述光柵層為二氧化鈦薄膜。

依據上述技術方案，本實用新型的寬帶透射光柵，具有結構簡單，容易實現，帶寬性能好的特點；可利用成熟的半導體工藝批量生產，滿足外腔激光器寬帶可調要求，特別是當光柵層的周期為920納米、光柵占空比為0.5，光柵層的刻蝕深度為190納米時，-1級P偏振光在1.5-1.62微米波長范圍內以利特羅角度58度入射時，其衍射效率穩定在9%，0級透過率高于82%，能滿足外腔激光器的寬帶穩定可調需求。

附圖說明

下面通過具體實施方式結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為本實用新型的幾何結構示意圖；