The invention discloses an optical feedback structure and a tunable narrow linewidth external cavity laser. Among them, tunable narrow linewidth external cavity lasers include: laser chip; first beam splitter, which is connected with laser chip; first annulus, whose second port is connected with one output port of the first beam splitter; second beam splitter, whose input terminal is connected with the third port; first optical feedback module, whose input terminal is connected with one output port of the second beam splitter; and second optical feedback mode. The input end of the block is connected with another output end of the second beam splitter; and the third beam splitter, whose two input ends are connected with the first optical feedback module and the second optical feedback module respectively, and the output end is connected with the first port. The first optical feedback module and the second optical feedback module all include: sampling grating, annulus, and phase shifting sampling grating grating, and the light passes through the annulus in turn. Sampling grating and phase-shifting sampling grating are used to narrow the line width, narrow the line width and tune the wavelength, and the tuning is flexible.
【技术实现步骤摘要】
光反馈结构及可调谐窄线宽外腔激光器
本公开属于激光器
,涉及一种光反馈结构及可调谐窄线宽外腔激光器。
技术介绍
可调谐窄线宽激光器由于其具有窄线宽、低噪声、优异的相干特性,在相干光通信、光波元件测试、精细光谱分析激光雷达、精密干涉测量、密集波分复用、气体浓度检测等领域有着广泛的应用。尤其在相干光通信系统中,不同调制格式对光源线宽需求不同,进制数越高,所需线宽就越窄。在40Gb/s的传输速率下,对于QPSK和8PSK的调制格式,1MHz的线宽即可满足要求,但进制数增加到16QAM,则需要小于100kHz线宽的激光器做光源。目前,单个分布式反馈(DFB,DistributedFeedbackLaser)激光器的波长调谐范围有限,通过将多个DFB谐振腔并联到一个阵列中,使得每个DFB激光器调谐一段波长,能够扩大DFB激光器的调谐范围。分布式布拉格反射(DBR,DistributedBraggReflector)激光器通过调节光栅区和相区的注入电流,可以实现较宽的调谐范围,但这种注入电流会引入额外的电流噪声,从而影响激光器线宽。有的研究通过温控技术来改变有源区折射率从而实现波长调谐,这种技术简单,但是调谐速度慢,调谐带宽窄。可调谐外腔激光器主要包括光反馈和电反馈两种,其中光反馈主要有Littrow和Littman结构,这种结构的外腔激光器可以实现一定的线宽压窄和波长调谐,但是容易受到环境温度和震动的影响而不能保持长时间的稳定性,容易发生跳模现象。电反馈是属于主动调节,通过输出光与鉴频器(如F-P腔)相比较,给出误差信号,通过伺服系统对激光器的注入电流进行控制 ...
【技术保护点】
1.一种可调谐窄线宽外腔激光器,包括:激光器芯片(1);第一分束器(2),与激光器芯片(1)相连,将光分为两束;第一环形器(3),具有第一端口(31)、第二端口(32)和第三端口(33),第二端口(32)与第一分束器(2)的一个输出端口相连;第二分束器(4),其输入端与第三端口(33)相连;第一光反馈模块(5),其输入端与第二分束器(4)的一个输出端相连;第二光反馈模块(6),其输入端与第二分束器(4)的另一个输出端相连;以及第三分束器(7),包含两个输入端与一个输出端,两个输入端分别与第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)相连,输出端与第一端口(31)相连;其中,第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)的结构均包括:取样光栅、环形器、以及相移取样光栅,光通过环形器依次进入取样光栅和相移取样光栅实现线宽压窄。
【技术特征摘要】
1.一种可调谐窄线宽外腔激光器,包括:激光器芯片(1);第一分束器(2),与激光器芯片(1)相连,将光分为两束;第一环形器(3),具有第一端口(31)、第二端口(32)和第三端口(33),第二端口(32)与第一分束器(2)的一个输出端口相连;第二分束器(4),其输入端与第三端口(33)相连;第一光反馈模块(5),其输入端与第二分束器(4)的一个输出端相连;第二光反馈模块(6),其输入端与第二分束器(4)的另一个输出端相连;以及第三分束器(7),包含两个输入端与一个输出端,两个输入端分别与第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)相连,输出端与第一端口(31)相连;其中,第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)的结构均包括:取样光栅、环形器、以及相移取样光栅,光通过环形器依次进入取样光栅和相移取样光栅实现线宽压窄。2.根据权利要求1所述的可调谐窄线宽外腔激光器,其中,所述第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)的结构相同,第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)中取样光栅的占空比不同、取样周期不同,第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)中相移取样光栅的占空比不同、取样周期不同,使得第一光反馈模块(5)和第二光反馈模块(6)的输出光的波长间隔不同。3.根据权利要求1或2所述的可调谐窄线宽外腔激光器,其中:所述第一光反馈模块(5),包括:第一取样光栅(51),第二环形器(52),以及第一相移取样光栅(53),其中,第二环形器(52),具有第四端口(521)、第五端口(522)和第六端口(523),第四端口(521)作为第一光反馈模块(5)的输入端,与第二分束器(4)的其中一个输出端相连,第五端口(522)与第一取样光栅(51)相连,第六端口(523)与第一相移取样光栅(53)相连;所述第二光反馈模块(6),包括:第二取样光栅(61),第三环形器(62),以及第二相移取样光栅(63),其中,第三环形器(62),具有第七端口(621)、第八端口(622)和第九端口(623),第七端口(621)作为第二光反馈模块...
【专利技术属性】
技术研发人员:班德超,陈伟,祝宁华,
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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