[發明專利]一種硅基外腔型可調諧激光器及其鎖模方法

在審

• 申請號: 202210558821.1
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114976847A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李磊;張曉波;方舟;史弘康
• 申請（專利權）人: NANO科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01S3/11
• 分類號: H01S3/11;H01S3/13;H01S3/00;H01S3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種硅基外腔型可調諧激光器，包括：硅基外腔芯片，其特征在于，還包括：控制器以及集成在所述硅基外腔芯片上的鎖模裝置；

所述鎖模裝置包括：探測器組，用于測量監控光束的功率值并反饋；

所述控制器，用于依據所述鎖模裝置反饋的功率值調整施加在所述硅基外腔芯片上的電壓值。

2.根據權利要求1所述的一種硅基外腔型可調諧激光器，其特征在于，所述鎖模裝置還包括：至少兩個監控側微環濾波器，且各個所述監控側微環濾波器的透射譜為錯位狀態；

所述探測器組包含至少兩個探測器，且每一個探測器對應于一個監控側微環濾波器；

激光腔內諧振光分出的探測光進入各個所述監控側微環濾波器中，由與各個所述監控側微環濾波器對應的探測器測量自各個所述監控側微環濾波器中射出的監控光束的功率值。

3.根據權利要求2所述的一種硅基外腔型可調諧激光器，其特征在于，所述硅基外腔芯片上還設有相控區及調諧側微環濾波器；

所述相控區及所述調諧側微環濾波器與所述控制器電性連接；

所述控制器通過調節施加在所述調諧側微環濾波器的加熱電極上的電壓值以調整微環的諧振波長進而控制激光器的輸出波長，同時通過調節施加在所述相控區的加熱電極上的電壓值以調整信號光的相位進而控制激光器的輸出波長。

4.根據權利要求3所述的一種硅基外腔型可調諧激光器，其特征在于，所述控制器包括：

初始調整單元，用于為所述相控區及所述調諧側微環濾波器加電，使激光器輸出指定波長光信號，并通過調整施加的電壓值，使所述硅基外腔芯片的兩個信號輸出端功率值達到最大；

數值鎖定單元，用于當所述硅基外腔芯片的兩個信號輸出端的功率值達到最大時，獲取此時所述探測器組內各個探測器所測量的功率值，并記錄為鎖定功率值；

實時監控單元，用于獲取所述探測器組內各個探測器所測量的實時功率值；

判斷控制單元，用于計算實時功率值與鎖定功率值的差值，當所述探測器組內任意一個探測器的實時功率值與鎖定功率值的差值超過設定閾值時，則調整施加在所述相控區及所述調諧側微環濾波器上的電壓值。

5.根據權利要求4所述的一種硅基外腔型可調諧激光器，其特征在于，還包括：增益芯片，所述增益芯片通過邊緣耦合器與所述硅基外腔芯片的端面耦合，且所述增益芯片兩端分別鍍有高反膜和增透膜；

所述硅基外腔芯片上還設有2x2耦合器、1x2耦合器以及1xN分束器；

所述2x2耦合器與所述邊緣耦合器、所述相控區以及所述硅基外腔芯片的兩個信號輸出端連接；

所述1x2耦合器，用于將激光腔內諧振光分出一路光作為探測光；

所述1xN分束器將所述1x2耦合器分出的探測光再分為N束，分出的N束探測光分別進入各個所述監控側微環濾波器中。

6.根據權利要求5所述的一種硅基外腔型可調諧激光器，其特征在于，各個所述監控側微環濾波器的波導寬度為0.2um，且均采用懸臂梁波導結構，各個所述監控側微環濾波器的微環波導四周刻蝕有深溝。

7.一種硅基外腔型可調諧激光器的鎖模方法，其特征在于，包括：

集成在硅基外腔芯片上的鎖模裝置測量監控光束的功率值并反饋至控制器，所述控制器依據所述鎖模裝置所反饋的功率值調整施加在所述硅基外腔芯片上的電壓值。

8.根據權利要求7所述的一種硅基外腔型可調諧激光器的鎖模方法，其特征在于，所述鎖模裝置測量監控光束的功率值的過程包括：

激光腔內諧振光分出的探測光進入所述鎖模裝置內的各個監控側微環濾波器中，且每一個監控側微環濾波器對應于一個探測器，由與各個所述監控側微環濾波器對應的探測器測量自各個所述監控側微環濾波器中射出的監控光束的功率值；

其中，各個所述監控側微環濾波器的透射譜為錯位狀態。