[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體鎖模激光器及鎖模激光器調(diào)諧設(shè)置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910857066.5
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110707526A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張璟
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙思木銳信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01S5/065
• 分類號: H01S5/065;H01S5/10
• 代理公司: 44205 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 趙琴娜

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體鎖模激光器，包括：第一反射器與第二反射器相對設(shè)置；飽和吸收體設(shè)置于第一反射器的一側(cè)；半導(dǎo)體增益介質(zhì)設(shè)置于飽和吸收體遠(yuǎn)離第一反射器的一側(cè)；時延調(diào)制器設(shè)置于半導(dǎo)體增益介質(zhì)遠(yuǎn)離飽和吸收體的一側(cè)；第二反射器設(shè)置于時延調(diào)制器遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)的一側(cè)。本發(fā)明還公開了一種半導(dǎo)體激光器的調(diào)諧方法。通過本發(fā)明提供的半導(dǎo)體鎖模激光器及調(diào)諧方法，可在不影響鎖模激光器正常工作情況下，改變腔體內(nèi)部的有效光程，以輸出重復(fù)頻率可連續(xù)調(diào)諧的超窄光脈沖。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器領(lǐng)域，尤其是一種半導(dǎo)體鎖模激光器及鎖模激光器調(diào)諧設(shè)置方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體鎖模激光器(semiconductor mode-locking laser，另稱脈沖激光器)，是指將激光器腔體內(nèi)具有隨機初始相位關(guān)系的多縱模，通過技術(shù)手段調(diào)整為具有固定相位差，最終實現(xiàn)輸出超窄脈寬、高光強的時序光脈沖，其頻域上表現(xiàn)為具有固定模式間隔的光學(xué)頻率梳。目前，激光器運用范圍和運用前景十分廣泛，例如在高速光通信中時鐘恢復(fù)、毫米波/太赫茲信號產(chǎn)生、微波信號處理、生物醫(yī)學(xué)成像中發(fā)揮著重要作用。

現(xiàn)有激光器的技術(shù)方案中，激光器振蕩腔的有效光程為固定值，導(dǎo)致激光器的重復(fù)頻率為固定值。這一技術(shù)缺點限制了激光器的在眾多場景中的運用，例如在基于耦合光電振蕩微波信號源的具體運用中，重復(fù)頻率的不可調(diào)節(jié)導(dǎo)致信號源只能產(chǎn)生頻率單一的微波信號；在基于頻域特性的光學(xué)頻率梳中，梳子的間隔為固定值，導(dǎo)致只能采用頻率間隔為一倍或多倍頻光學(xué)頻率梳，無法實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)的性能。此外，在需要精確脈沖重復(fù)頻率的具體運用中，由于半導(dǎo)體器設(shè)計和制作上的工藝誤差，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確控制脈沖重復(fù)頻率滿足設(shè)計需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的是提供一種半導(dǎo)體鎖模激光器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

第一方面，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體鎖模激光器，包括：第一反射器、第二反射器、飽和吸收體、半導(dǎo)體增益介質(zhì)、時延調(diào)制器；

所述第一反射器與所述第二反射器相對設(shè)置；

所述飽和吸收體設(shè)置于所述第一反射器的一側(cè)；

所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)設(shè)置于所述飽和吸收體遠(yuǎn)離所述第一反射器的一側(cè)；

所述時延調(diào)制器設(shè)置于所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)遠(yuǎn)離所述飽和吸收體的一側(cè)；

所述第二反射器設(shè)置于所述時延調(diào)制器遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)的一側(cè)。

進一步地，所述時延調(diào)制器由環(huán)形諧振腔組合所構(gòu)成。

進一步地，所述第一反射器為全反射鏡，所述第二反射器為半反射鏡。

進一步地，所述飽和吸收體和所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)為半導(dǎo)體放大器。

進一步地，當(dāng)耦合系數(shù)為[1,1,1,1]時，環(huán)形諧振腔的時延為理論最大值τ_max＝C_RR*n_eff/c；當(dāng)耦合系數(shù)為[0,0,0,0]時，時延為理論最小值τ_max＝L_S*n_eff/c。

進一步地，所述半反射鏡為有源分布式布拉格光柵。

為此，本發(fā)明的第二個目的是提供一種半導(dǎo)體激光器的調(diào)諧方法。

第二方面，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體鎖模激光器的調(diào)諧方法，在第一反射器的一側(cè)設(shè)置一飽和吸收體；

在所述飽和吸收體遠(yuǎn)離所述第一反射器的一側(cè)設(shè)置一半導(dǎo)體增益介質(zhì)；

在所述半導(dǎo)體增益介質(zhì)遠(yuǎn)離所述飽和吸收體的一側(cè)設(shè)置一時延調(diào)制器；