多通道可调激光器制造技术

技术编号:15068685 阅读:316 留言:0更新日期:2017-04-06 16:23
一种多通道可调激光器(100)包括:选频光复用器(101)、多个通道路径(105),以及多个光调谐器(3)。每个通道路径(105)耦合至所述多个通道终端(103)中的相应通道终端(103)并包括增益元件(7)、相位元件(6)和反射元件(8);每个光调谐器用于调谐所述多个通道波导块(104)中的相应通道波导块(104)的所述通道波导(4)。所述选频光复用器包括:多个用于接收/传输光的通道终端(103);多个通道波导块(104),每个通道波导块(104)包括至少一个含反射终端(1)的通道波导(4);以及光耦合所述多个通道终端(103)和所述多个通道波导块(104)的光耦合元件(5),所述多个通道波导块(104)的每个所述通道波导(4)具有不同的长度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多通道可调激光器,尤其涉及一种使用半个阵列波导光栅(AWG)调谐多个光通道的宽范围可调多通道激光器以及一种多通道调谐激光的方法。
技术介绍
波长捷变单频激光二极管被认为是各种电信应用的必要部件。这种激光二极管可以用作固定波长发射器的替代物。当波长复用(WDM)通信系统在大量光波长通道上操作时,大量固定波长发射器必须作为备件,这产生了很高的额外成本。然而,利用能够在任意可用光通道上操作的宽范围可调激光器,成本可以明显降低。可调激光器正变为光网络的关键使能部件。它们可以用于分组交换、波长转换和光调制等功能,从而使光网络更为灵活。除这些应用之外,可调激光器或激光二极管对于传感应用以及基于布拉格光纤光栅(FBG)的传感器设备也是有吸引力的光源。电信系统中需要可调激光器,尤其是需要优化用于调谐以实现在设备的全波长范围内维持窄线宽的集成多通道宽范围可调(即,全C波段)激光器。当前,行业公司使用不同的方法来实现可调激光器,例如,电子束曝光、DSDBR(分布式超模分布布拉格反射)或使用多个SOA(半导体光放大器)。当前可用的可调激光器具有严苛的工艺或者遭受大封装的影响。由于芯片空间的浪费或者制造工艺的复杂性,这两者均导致成本较高。需要提供一种易于制造的多通道可调激光器,尤其是提供一种需要较小芯片空间并且在芯片制造工艺中易于生产的多通道可调激光器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种易于制造的在全光波长光谱上实现窄线宽的宽范围可调激光器。此目的可以通过独立权利要求的特征来实现。其它实施形式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。为了详细描述本专利技术,将使用下列术语、缩略语和符号:AWG:阵列波导光栅,FBG:布拉格光纤光栅,DSDBR:分布式超模分布布拉格反射,SOA:半导体光放大器,C波段:1530nm至1565nm之间的波长范围,标准化为一个特定电信窗口。根据第一方面,本专利技术涉及一种多通道可调激光器,包括:选频光复用器、多个通道路径,以及多个光调谐器。每个通道路径耦合至所述多个通道终端中的相应通道终端并包括增益元件、相位元件和反射元件;每个光调谐器用于调谐所述多个通道波导块中的相应通道波导块的所述通道波导。所述选频光复用器包括:多个用于接收/传输光的通道终端;多个通道波导块,每个通道波导块包括至少一个反射终端通道波导;以及光耦合所述多个通道终端和所述多个通道波导块的光耦合元件,所述多个通道波导块的每个所述通道波导具有不同的长度。这种多通道可调激光器提供宽范围调谐,因为不同激射模式可以由穿过所述至少一个通道波导块的光束提供。所述光复用器是频率选择性的并且所述通道波导的结构允许在多个通道的全光波长光谱中产生窄线宽激射模式,每个通道波导的长度不同。由于所述通道波导块被反射式终结以反射穿过所述通道波导的所述光束并被耦合至所述光耦合元件,其中不同波长被叠加以产生所述不同光通道的所述激射模式,所以相比于基于阵列波导光栅的传统(单通道)可调激光器,所述通道波导的长度可以缩短。在根据所述第一方面的所述多通道可调激光器的第一可能实施形式中,所述选频光复用器包括半个阵列波导光栅复用器。通过使用半个阵列波导光栅复用器,芯片空间可以减少,从而所述可调激光器可以易于制造并且成本有效。此外,光束传输一半距离所导致的能耗可以降低。因此,可以节省光放大器。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的所述第一实施形式的所述多通道可调激光器的第二可能实施形式中,所述至少一个反射终端通道波导的反射终端在所述光耦合元件之外。当所述至少一个反射终端通道波导的所述反射终端在所述光耦合元件之外时,所述反射终端的产生可以与所述光耦合元件的产生解耦。这可以提高制造公差并且可以使生产更为简单。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式的所述多通道可调激光器的第三可能实施形式中,所述至少一个反射终端通道波导的所述反射终端包括反射膜、宽带光栅和反射镜中的一个。所述反射终端可以由多个反射构件实现。因此,反射终端的产生可以适于特定使用,从而使所述多通道可调激光器在多种不同要求下均可灵活应用。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式的所述多通道可调激光器的第四可能实施形式中,所述多个光调谐器用于基于以下项中的至少一项修改所述通道波导的折射率:热调谐、电流注入、电压、应力。所述多通道可调激光器的设计非常灵活。根据应用激光器的要求和环境,可以应用上述不同的光调谐技术。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式的所述多通道可调激光器的第五可能实施形式中,所述多个光调谐器是独立可调的。当所述多个光调谐器独立可调时,可以应用使用游标效应的非连续调谐以及超模之间的连续调谐这两种技术来访问所有腔模,从而提供较高程度的调谐灵活性。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式的所述多通道可调激光器的第六可能实施形式中,所述光耦合元件包括自由传播区域,其耦合所述多个通道终端和所述多个通道波导块,使得穿过所述多个通道波导块的光束建设性和破坏性地干扰所述自由传播区域。这种自由传播区域使得光从所述通道终端衍射出,在所述自由传播区域中传播,并且照射所述通道波导,例如利用高斯分布。从每个波导衍射出的光可以建设性和破坏性地干扰所述自由传播区域。在根据所述第一方面的所述第六实施形式的所述多通道可调激光器的第七可能实施形式中,设计所述自由传播区域使得由至少一个所述光调谐器调谐的光束在不干扰另一个所述光调谐器调谐的光束的情况下在所述自由传播区域中传播。当由其中一个所述光调谐器调谐的光束在不干扰另一个所述光调谐器调谐的光束的情况下在所述自由传播区域中传播时,所述激光器的所述不同光通道可以由所述光调谐器独立调谐。在根据如上所述第一方面或根据所述第一方面的任意前述实施形式的所述多通道可调激光器的第八可能实施形式中,所述光耦合元件包括多星形耦合器。作为一个光耦合器实现的多个并行星形耦合器对应的这种多星形耦合器能够以功率节省方式将穿过所述通道波导块的不同分支的光束进行光合路。通过选择所述多星形耦合器的每个星形耦合器的耦合比,所述激光器可以以最小输入电流提供最大输出功率。在根据所述第一方面的所述第九实施形式的所述多通道可调激光器...

【技术保护点】
一种多通道可调激光器(100),其特征在于,包括:选频光复用器(101),包括:多个用于接收/传输光的通道终端(103);多个通道波导块(104),每个通道波导块(104)包括至少一个含反射终端(1)的通道波导(4);以及光耦合所述多个通道终端(103)和所述多个通道波导块(104)的光耦合元件(5),所述多个通道波导块(104)的每个所述通道波导(4)具有不同的长度;多个通道路径(105),每个通道路径(105)耦合至所述多个通道终端(103)中的相应通道终端(103)并包括增益元件(7)、相位元件(6)和反射元件(8);以及多个光调谐器(3),每个光调谐器用于调谐所述多个通道波导块(104)中的相应通道波导块(104)的所述通道波导(4)。

【技术特征摘要】
2014.12.01 EP 14195586.41.一种多通道可调激光器(100),其特征在于,包括:
选频光复用器(101),包括:
多个用于接收/传输光的通道终端(103);
多个通道波导块(104),每个通道波导块(104)包括至少一个
含反射终端(1)的通道波导(4);以及
光耦合所述多个通道终端(103)和所述多个通道波导块(104)
的光耦合元件(5),所述多个通道波导块(104)的每个所述通道波导(4)
具有不同的长度;
多个通道路径(105),每个通道路径(105)耦合至所述多个通道终
端(103)中的相应通道终端(103)并包括增益元件(7)、相位元件(6)
和反射元件(8);以及
多个光调谐器(3),每个光调谐器用于调谐所述多个通道波导块(104)
中的相应通道波导块(104)的所述通道波导(4)。
2.根据权利要求1所述的多通道可调激光器(100),其特征在于,
所述选频光复用器(101)包括半个阵列波导光栅复用器。
3.根据权利要求1或2所述的多通道可调激光器(100),其特征在
于,所述至少一个反射终端通道波导(4)的反射终端(1)在所述光耦合
元件(5)之外。
4.根据前述权利要求之一所述的多通道可调激光器(100),其特征
在于,所述至少一个反射终端通道波导(4)的所述反射终端(1)包括反
射膜、宽带光栅和反射镜中的一个。
5.根据前述权利要求之一所述的多通道可调激光器(100),其特征
在于,
所述多个光调谐器(3)用于基于以下项中的至少一个修改所述通道
波导(4)的折射率:
热调谐,
电流注入,
电压,
压力。
6.根据前述权利要求之一所述的多通道可调激光器(100),其特征
在于,所述多个光调谐器(3)是独立可调的。
7.根据前述权利要求之一所述的多通道可调激光器(100),其特征
在于,
所述光耦合元件(5)包括自由传播区域,其耦合所述多个通道终端
(103)和所述多个通道波导块(104),使得穿过所述多个通道波导块(104)
的光束建设性和破坏性地干扰所述自由传播区域。
8.根据权利要求7所述的多通道可调激光器(100),其特征在于,
设计所述自由传播区域使得由至少一个所述光调...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉姆西·萨利姆卡尔·博伊兰伊恩·里阿尔曼理查德·怀亚特大卫·罗杰斯
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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