[發(fā)明專(zhuān)利]一種窄線寬可調(diào)外腔激光器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210538550.3
• 申請(qǐng)日: 2022-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114937920A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔攀;俞本立;汪輝;王瑞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽至博光電科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/068
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/068;H01S5/14;H04B10/50;H04B10/556
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：包括光源和硅基外腔芯片，所述硅基外腔芯片包括耦合器、相位調(diào)制器和馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)；所述耦合器通過(guò)波導(dǎo)依次與相位調(diào)制器、馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)相連；所述馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)的兩個(gè)輸出端通過(guò)波導(dǎo)直接相連構(gòu)成閉合薩格納克反射器結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述馬赫-曾德?tīng)柦Y(jié)構(gòu)包括第一分束器、第二分束器和上下臂波導(dǎo)；所述上下臂波導(dǎo)與第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器相連構(gòu)成上下話路結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述硅基外腔芯片采用硅基襯底的SOI、SiN、SiON或SiO₂材料工藝平臺(tái)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述光源采用半導(dǎo)體光放大器SOA時(shí)，對(duì)應(yīng)所述耦合器選用模斑轉(zhuǎn)換器；所述光源末端涂覆高反射層，以保證反射率至少≥90%；采用將所述光源內(nèi)部靠近芯片端波導(dǎo)彎曲7~9°的方式，達(dá)到所述光源的輸出光線方向與所述耦合器端面法線偏移7~9°，從而降低端面回波信號(hào)影響。

5.如權(quán)利要求7所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述光源采用激光二極管LD芯片時(shí)，采用將激光二極管LD芯片的激光輸出方向與硅基外腔芯片輸入方向偏轉(zhuǎn)7~9°的方式來(lái)降低二者之間的端面反射影響；或采用在所述硅基外腔芯片上刻蝕偏轉(zhuǎn)7~9°的耦合器方式，達(dá)到與激光二極管LD芯片的輸出激光方向偏轉(zhuǎn)7~9°，從而降低端面回波信號(hào)影響。

6.如權(quán)利要求1所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述光源采用垂直腔面發(fā)生激光器VCSEL時(shí)，對(duì)應(yīng)所述耦合器選用光柵耦合器；所述光源與所述耦合器之間通過(guò)flip-chip形式鍵合。

7.如權(quán)利要求2所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述第一分束器和第二分束器采用2X2多模干涉儀MMI結(jié)構(gòu)。

8.如權(quán)利要求2所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述相位調(diào)制器、第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器均采用熱光效應(yīng)進(jìn)行熱調(diào)諧；所述相位調(diào)制器用以微調(diào)光源輸出信號(hào)縱模位置。

9.如權(quán)利要求8所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的自由光譜范圍為：

其中為硅基微環(huán)調(diào)制器的諧振波長(zhǎng)，為硅基微環(huán)調(diào)制器的相鄰諧振峰的波長(zhǎng)間隔，n_g為硅基微環(huán)調(diào)制器波導(dǎo)群折射率，R為硅基微環(huán)半徑；所述第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的半徑相同或不同。

10.如權(quán)利要求9所述的一種窄線寬可調(diào)外腔激光器，其特征在于：所述第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的游標(biāo)效應(yīng)采用共振波長(zhǎng)，并通過(guò)熱調(diào)諧使得第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的自由光譜范圍移動(dòng)，用以選擇波長(zhǎng)；同時(shí)有：

其中FSR₁和FSR₂分別為第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的自由光譜范圍；所述最大波長(zhǎng)調(diào)諧范圍取決于第一硅基微環(huán)調(diào)制器和第二硅基微環(huán)調(diào)制器的自由光譜范圍。