一种窄线宽半导体外腔激光器及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种窄线宽半导体外腔激光器及其制作方法，激光器包括半导体集成芯片和带有耦合结构的光纤光栅，半导体集成芯片上设有取样光栅区；取样光栅区和光纤光栅为激光器中的模式选择滤波器，取样光栅区具有周期性梳状反射光谱，光纤光栅具有单峰反射光谱，模式选择滤波器合成光谱由取样光栅区反射光谱中一个反射峰的上升沿与光纤光栅单峰反射光谱的下降沿通过游标效应形成，或者由光纤光栅单峰反射光谱的上升沿与取样光栅区反射光谱中一个反射峰的下降沿通过游标效应形成。通过采用取样光栅和光纤光栅组合滤波，更容易实现窄带宽的模式选择滤波器，对布拉格光纤光栅带宽要求更低，制作简单、成本低，稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种窄线宽半导体外腔激光器及其制作方法
本专利技术涉及光通信和光传感
，具体涉及一种窄线宽半导体外腔激光器及其制作方法。
技术介绍
窄线宽激光光源具有超长相干长度和超低噪声，在超高精度相干激光雷达、船舶光纤水听器、周界安防及精密光纤传感、航天器对接、卫星间通信及光纤相干通信领域都具有极其广泛的应用。目前国内外市场上成熟的窄线宽单频激光器的激光器产品主要有两种：窄线宽光纤激光器和窄线宽半导体外腔激光器，两种方案的窄线宽激光器在性能都有各自的优劣势。具体如下：窄线宽光纤激光器相对于窄线宽半导体外腔激光器容易获得更大的出光功率和更低的低频相位噪声，但环境适应性和性能稳定性却不及窄线宽半导体外腔激光器，大部分商用的窄线宽光纤激光器工作温度仅限于0～50℃。另外，窄线宽光纤激光器的输出激光包含明显的弛豫振荡峰，因此低频范围内强度噪声较为明显，光传感和光通讯领域迫切要求降低窄线宽光纤激光器的低频强度噪声。窄线宽半导体外腔激光器则以其出色的环境适应性、超低的低频相对强度噪声、较低的相位噪声和较小的外形尺寸等特征，市场应用更为广泛。<br>窄线宽半导体外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种窄线宽半导体外腔激光器，其特征在于，包括半导体集成芯片(1)和带有耦合结构的光纤光栅(2)，所述半导体集成芯片(1)上远离所述光纤光栅(2)的一端设有取样光栅区(1-1)；/n所述取样光栅区(1-1)和所述光纤光栅(2)为激光器中的模式选择滤波器，所述取样光栅区(1-1)具有周期性梳状反射光谱，所述光纤光栅(2)具有单峰反射光谱，所述模式选择滤波器的合成光谱由所述取样光栅区(1-1)反射光谱中一个反射峰的上升沿与所述光纤光栅(2)单峰反射光谱的下降沿通过游标效应形成，或者由所述光纤光栅(2)单峰反射光谱的上升沿与所述取样光栅区(1-1)反射光谱中一个反射峰的下降沿通过游标效应形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种窄线宽半导体外腔激光器，其特征在于，包括半导体集成芯片(1)和带有耦合结构的光纤光栅(2)，所述半导体集成芯片(1)上远离所述光纤光栅(2)的一端设有取样光栅区(1-1)；
所述取样光栅区(1-1)和所述光纤光栅(2)为激光器中的模式选择滤波器，所述取样光栅区(1-1)具有周期性梳状反射光谱，所述光纤光栅(2)具有单峰反射光谱，所述模式选择滤波器的合成光谱由所述取样光栅区(1-1)反射光谱中一个反射峰的上升沿与所述光纤光栅(2)单峰反射光谱的下降沿通过游标效应形成，或者由所述光纤光栅(2)单峰反射光谱的上升沿与所述取样光栅区(1-1)反射光谱中一个反射峰的下降沿通过游标效应形成。


2.根据权利要求1所述的窄线宽半导体外腔激光器，其特征在于，所述取样光栅区(1-1)设置有第一加热电极，用于调整所述取样光栅区(1-1)的温度来调谐所述取样光栅区(1-1)反射光谱的峰值波长位置，进而获得不同光谱带宽的模式选择滤波器。


3.根据权利要求1所述的窄线宽半导体外腔激光器，其特征在于，所述半导体集成芯片(1)上还设有调相区(1-2)和增益有源区(1-3)；
其中，所述调相区(1-2)处于所述半导体集成芯片(1)的中间区域，用于激光器的相位调控；所述增益有源区(1-3)设置在所述半导体集成芯片(1)上靠近所述光纤光栅(2)的一端，以便与所述光纤光栅(2)耦合。
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【专利技术属性】
技术研发人员：汤学胜，程媛，黄丽艳，胡强高，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42