[發明專利]一種采用陣列半導體光放大器實現的光源及光耦合方法

在審

• 申請號: 202110490736.1
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113394659A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 孫杰;孫天博;李中宇
• 申請（專利權）人: 光子集成科技香港有限公司
• 主分類號: H01S5/50
• 分類號: H01S5/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力

本申請公開了一種采用陣列半導體光放大器實現的光源及光耦合方法，其中，采用陣列半導體光放大器實現的光源利用分束器對激光器的待處理激光進行分束，并利用光放大陣列對分束獲得的N束子激光進行分別放大，最后利用耦合陣列將N束所述待耦合激光耦合為M束輸出激光向光芯片傳輸，突破了激光器輸出的待處理激光的光功率較小，以及單路耦合通道能夠傳輸的光功率較小的限制，實現了為光芯片提供高光功率的輸出激光的目的。具體地，通過采用光放大陣列，實現了數倍于單個激光器功率的高功率光源。通過耦合陣列使得輸出的M束激光可以耦合進入所述光芯片中，突破了單路耦合通道的最大功率限制，提高了進入光芯片的總光功率。

技術領域

本申請涉及傳感和光通信技術領域，更具體地說，涉及一種采用陣列半導體光放大器實現的光源及光耦合方法。

背景技術

在激光雷達和空間光通信領域，如何將大功率的光耦合到芯片中，對激光雷達和空間光通信的探測或者傳輸距離起到至關重要的影響。但現有的光源受限于各種因素的限制，無法實現為光芯片提供高光功率的光信號。

發明內容

為解決上述技術問題，本申請提供了一種采用陣列半導體光放大器實現的光源及光耦合方法，以實現為光芯片提供高光功率的輸出激光的目的。

為實現上述技術目的，本申請實施例提供了如下技術方案：

一種采用陣列半導體光放大器實現的光源，包括：

激光器，所述激光器用于輸出待處理激光；

分束器，所述分束器用于將所述待處理激光分為N束子激光；

光放大陣列，用于對N束所述子激光進行分別放大，以獲得N束待耦合激光；N為大于1的正整數；

耦合陣列，用于將N束所述待耦合激光耦合為M束輸出激光，M為小于或等于N的正整數；

光芯片，用于接收M束所述輸出激光。

可選的，所述分束器包括至少一個一分二波導。

可選的，所述光放大陣列包括N個半導體光放大器，N個所述半導體光放大器與N束所述子激光一一對應；

所述半導體光放大器，用于將與所述半導體光放大器對應的子激光進行光功率放大。

可選的，所述耦合陣列包括多個耦合結構，所述耦合結構用于將X束所述待耦合激光耦合為一束所述輸出激光，X為大于或等于1，且小于或等于N的正整數。

可選的，所述耦合結構包括垂直耦合結構或直接耦合結構。

可選的，所述激光器、分束器和所述光放大陣列封裝在一片晶圓上，所述耦合陣列和所述光芯片封裝在另一片晶圓上。

可選的，所述激光器和所述分束器封裝在一片晶圓上，所述光放大陣列封裝在另一片晶圓上，所述耦合陣列和所述光芯片封裝在又一片晶圓上。

可選的，所述激光器、所述分束器、所述光放大陣列、所述耦合陣列和所述光芯片封裝在同一片晶圓上。

一種光耦合方法，包括：

提供待處理激光；

對所述待處理激光進行分束，以獲得N束子激光；

分別對N束所述子激光進行放大，以獲得N束待耦合激光；

將N束所述待耦合激光耦合為M束輸出激光，M為小于或等于N的正整數。