[發明專利]一種寬光譜頻梳激光器

在審

• 申請號: 202011628729.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112652949A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陳嘉健;陳亦凡;魏玲
• 申請（專利權）人: 蘇州零維量點光電科技有限公司
• 主分類號: H01S5/34
• 分類號: H01S5/34;H01S5/06;H01S5/068;H01S5/40;H01S5/00;G02B27/28
• 代理公司: 蘇州謹和知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32295
• 代理人: 徐磊

一種寬光譜頻梳激光器，包括頻梳激光源、外部激光源、環形器和隔離器，所述環形器具有若干按先后順序傳輸激光的端口，所述外部激光源、頻梳激光源和隔離器依次分別對接所述環形器的由先至后的端口，所述頻梳激光源為量子點激光器。本發明采用量子點技術本身材料可以直接產生頻梳，外部注入的單模激光也可利用同一材料制作，最終可實現單片集成，具有很高的集成度。由于量子點非均勻展寬特性帶來相比量子阱結構更寬的光譜，由于量子點的四波混頻效應更容易產生光頻梳，產生的頻梳擁有更好地光學特性。通過注入鎖定可以進一步穩定光頻梳，并通過調節注入鎖定波長實現光譜整形輸出平頂化的頻梳光源，可作為未來波分復用系統中理想的頻梳光源。

【技術領域】

本發明涉及光電子領域，具體涉一種寬光譜頻梳激光器。

【背景技術】

飛速發展的互聯網技術帶來了海量數據需要存儲、傳輸，隨之而來對光通信和數據中心的帶寬提出了更高的要求。相比用于長距傳輸的相干通信技術，波分復用技術具有帶寬高、成本低的特點，然而目前波分復用技術多為4波粗波分復用器(CWDM)與密集波分復用器(DWDM)技術。隨著時代的發展，未來800G光模塊將采用8通道波分復用，增加的通道使得每個光模塊需要8個甚至更多不同波長的半導體激光器，這對芯片成本和模塊功耗都有極大的挑戰。但是，現有技術的多波長激光器微組裝具有高成本、高功耗、可擴展性差的問題。如當波分復用采用多顆不同波長的激光器芯片，通過封裝的形式組裝成光發射組件時，由于激光器良率問題，多顆不同穩定波長的激光器極大的提高了發射組件制造成本。

因此，如果能實現單顆激光器輸出多個波長，即可解決多波長和模塊功耗等問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種低成本、超高帶寬、頻梳強度一致(平頂化)的解決未來超高帶寬通信的多波長光源問題的寬光譜頻梳激光器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現：

一種寬光譜頻梳激光器，包括頻梳激光源、外部激光源、環形器和隔離器，所述環形器具有若干按先后順序傳輸激光的端口，所述外部激光源、頻梳激光源和隔離器依次分別對接所述環形器的由先至后的端口，所述頻梳激光源為量子點激光器。

在其中一個實施例中，所述量子點激光器為量子點頻梳激光器。

在其中一個實施例中，所述量子點頻梳激光器為單一腔體的量子點脊波導激光器，或單片集成的多級量子點鎖模激光器。

在其中一個實施例中，所述量子點頻梳激光器頻梳的頻率間隔和激光器腔長滿足公式下式：

f＝c/(2nL)，

其中，f為頻率間隔，n為激光器材料有效折射率，L為激光器腔長。

在其中一個實施例中，所述環形器具有按先后順序傳輸激光第一端口、第二端口和第三端口，所述外部激光源、頻梳激光源和隔離器分別依次對接所述第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口和第二端口分別依次輸入所述頻梳激光源和外部激光源的光信號，所述第三端口向所述隔離器輸出光信號。

在其中一個實施例中，所述頻梳激光源和環形器間設有偏振控制器，所述頻梳激光源發出的光信號經所述偏振控制器控制偏振態后輸入所述環形器。

在其中一個實施例中，所述外部激光源和環形器間設有光纖衰減器，所述外部激光源發出的光信號經所述光纖衰減器降低能量后輸入所述環形器。

在其中一個實施例中，所述外部激光源為可調諧激光器。

在其中一個實施例中，所述外部激光源為量子點或量子阱激光器。

在其中一個實施例中，所述外部激光源經所述環形器對所述頻梳激光源發出的光信號中單一波長注入鎖定，頻梳整形后的所述光信號由所述環形器輸出，輸出后的所述光信號為平頂光束。