[發明專利]一種半導體光放大器

在審

• 申請號: 201910333999.4
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110045561A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 吳昊;張星;寧永強
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02F1/39
• 分類號: G02F1/39;G02B1/11
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開了一種半導體光放大器，在一塊單片集成芯片中集成了預放大器，分波器和并行放大器三種器件的結構。外界的輸入光會依次經過單片集成芯片中的預放大器模塊、分波器模塊以及并行放大模塊，其中預放大器模塊用于將輸入光的光功率至少放大至預設光功率；分波器模塊會將達到預設光功率的輸入光分成多束子光束，而并行放大模塊中的多個放大單元可以放大對應的子光束，多個子光束最終按預設合成方式合成一束輸出光。通過單片集成芯片可以實現非常高的光信號增益；同時將預放大器的結構，分波器的結構以及并行放大器的結構集成在同一單片集成芯片中，可以有效減少光傳輸以及光耦合對光線的損耗，使得半導體光放大器具有較高的輸出光功率。

技術領域

本發明涉及光放大器技術領域，特別是涉及一種半導體光放大器。

背景技術

半導體光放大器具有體積小，重量輕，電光轉換效率高等優勢，廣泛應用于很多領域。尤其在抗輻照方面，相對于光纖放大器具有先天的優勢，特別適合于航空領域的特殊應用。但與光纖放大器和固體放大器相比，傳統半導體光放大器的飽和輸出光功率仍相對較低，所以如何提高半導體光放大器的輸出光功率是本領域技術人員急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種半導體光放大器，該半導體光放大器具有較高的輸出光功率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種半導體光放大器，包括單片集成芯片；

所述單片集成芯片中設置有預放大器模塊，分波器模塊和并行放大模塊，所述預放大器模塊用于接收輸入光，并將所述輸入光的光功率至少放大至預設光功率；

所述分波器模塊的輸入端與所述預放大器模塊輸出腔面連接，所述分波器模塊包括多條輸出通道，所述分波器模塊用于將所述輸入光分成多束與所述輸出通道對應的子光束；

所述并行放大模塊包括多個放大單元，所述放大單元的輸入腔面與所述輸出通道一一對應連接，所述放大單元用于放大對應的子光束的光功率；從所述放大單元的輸出腔面輸出的子光束按預設合成方式合成一束輸出光，以輸出所述半導體光放大器。

可選的，所述預放大器模塊的輸入腔面設置有第一減反射膜。

可選的，與所述分波器模塊電連接的外部電源向所述分波器模塊傳輸的驅動電流值不小于所述分波器模塊的透明電流值。

可選的，所述放大單元的輸出腔面設置有第二減反射膜。

可選的，所述分波器模塊為定向耦合分波器模塊或級聯Y波導分波器模塊。

可選的，還包括相位控制裝置和分束器，所述分束器包括輸入接口，第一輸出接口和第二輸出接口，所述輸入接口用于獲取所述輸出光，所述第一輸出接口用于輸出預設第一比例的所述輸出光，所述第二接口用于輸出預設第二比例的所述輸出光；

所述相位控制裝置的輸入端與所述第二輸出接口連接，所述相位控制裝置包括多個輸出端，所述相位控制裝置的輸出端與所述放大單元一一對應連接；

所述相位控制裝置用于：

通過所述第二輸出接口獲取所述輸出光，并生成對應所述輸出光的目標參數；

調用預設的評價函數程序，根據所述目標參數生成與所述放大單元對應的控制信號；

通過與所述相位控制裝置的輸出端將所述控制信號傳輸至對應的放大單元，以控制所述子光束的相位，增加所述輸出光的光功率。

可選的，所述并行放大模塊包括與所述放大單元一一對應的控制電極；所述相位控制裝置的輸出端與所述控制電極對應電連接。

可選的，所述相位控制裝置包括光電探測器，調相控制器和多通道程控驅動電源；