一种可调谐激光器及光模块制造技术

本申请公开了一种可调谐激光器及光模块，可调谐激光器包括壳体、设于壳体上的光学接口和电学接口、可调谐半导体激光装置、分光元件和光探测器。其中，可调谐半导体激光装置设于容置腔内，用于发射可调谐波长的光信号；电学接口输入的电学信号控制可调谐半导体激光装置发射光信号，该光信号经光学接口输出；分光元件和光探测器设于壳体外，上述光信号经光学接口输出之后由分光元件分成至少两束光，光探测器位于其中一束光的光路上，用于监测可调谐半导体激光装置发射的光信号。将MPD置于密封壳体外，减少了壳体内的元件数量，获得更小的封装尺寸，而且在壳体外耦合更方便，可获得更高的耦合效率和更低的插损，减少对输出激光功率和线宽的影响。率和线宽的影响。率和线宽的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种可调谐激光器及光模块


[0001]本申请涉及光通信
，尤其涉及一种可调谐激光器及光模块。

技术介绍

[0002]随着大数据、物联网以及5G业务的迅速发展，网络容量需要日益激增，这使得具有大带宽、长距离传输的相干光通讯技术成为下一代高速大容量光网络的首选。作为高相干性的光源和本振器，窄线宽可调谐激光器成为相干光通讯的核心器件之一。目前相干光模块封装形式主要有CFP2～ACO、CFP～DCO等，封装进一步小型化如OSFP时，受模块内部器件尺寸限制，iTLA(Integratable Tunable Laser Assembly，可调谐激光器)需要进一步小型化成nano～iTLA，所以光学设计部分需进一步简洁小型化。
[0003]目前，商用的窄线宽可调谐激光器主要有自由空间光外腔、DBR(distributed Bragg reflector，分布式布拉格反射激光器)、DFB(Distributed Feedback Laser，分布式反馈激光器)阵列等方案。由于其参数精密，对环境非常敏感，光学封装一般采用气密方案，尺寸根据外腔实现方式可大可小。气密壳体内的光学元件主要分为增益芯片、波长选择、波长锁定和温度控制等。波长锁定分抖动(dither)锁定方案和固定栅格锁定方案，用于抖动锁定的器件包含腔长抖动元件、腔长致动元件、MPD(monitor photodetector，监测探测器)反馈元件，原理为腔长致动元件改变腔长使得MPD探测到腔长抖动产生的抖动信号最小。用于固定栅格锁定方案的器件包含两个MPD和一个固定栅格滤波器，原理为其中一个MPD直接探测出光，另一个MPD探测经过固定栅格后的出光，通过控制二者比值达到模式锁定。不管是哪一种方案的可调谐激光器，MPD反馈必不可少，占用空间大，壳体内元件太多导致器件无法进一步小型化。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种可调谐激光器及光模块，将MPD置于壳体外，使其具有更小的封装尺寸。
[0005]为了实现上述目的之一，本申请提供了一种可调谐激光器，包括：
[0006]壳体，所述壳体具有可密封的容置腔；
[0007]光学接口，设于所述壳体一端，用于输出光信号；
[0008]电学接口，设于所述壳体另一端或所述壳体侧面，用于传输电学信号；
[0009]可调谐半导体激光装置，设于所述容置腔内，用于发射可调谐波长的光信号；所述电学接口输入的电学信号控制所述可调谐半导体激光装置发射光信号，所述光信号经所述光学接口输出；
[0010]分光元件，设于所述壳体外；所述光信号经所述光学接口输出之后由所述分光元件分成至少两束光；
[0011]光探测器，设于所述壳体外，位于所述分光元件之后的其中一束光的光路上，用于监测所述可调谐半导体激光装置发射的光信号。
[0012]作为实施方式的进一步改进，所述可调谐激光器还包括电路板，所述电路板设于所述壳体外；所述电路板与所述电学接口电性连接；所述光探测器设于所述电路板上，并与所述电路板电性连接。
[0013]作为实施方式的进一步改进，所述分光元件与所述光探测器封装在一分光探测器内；所述分光探测器设于所述电路板上。
[0014]作为实施方式的进一步改进，所述分光元件为一光纤分光器。
[0015]作为实施方式的进一步改进，所述分光元件与所述光探测器集成在一硅光芯片上。
[0016]作为实施方式的进一步改进，经所述分光元件分出的用于监测的光信号光功率占所述光学接口输出的光信号光功率的0.5％～10％。
[0017]本申请还提供了一种光模块，包括外壳、模块电路板和可调谐激光器，所述可调谐激光器包括：
[0018]密封壳体，所述密封壳体具有光学接口和电学接口，所述光学接口和电学接口分别用于传输光学信号和电学信号；
[0019]可调谐半导体激光装置，设于所述密封壳体内，用于发射可调谐波长的光信号，由所述电学接口输入的电学信号控制所述可调谐半导体激光装置发射光信号，所述光信号经所述光学接口输出；
[0020]分光元件，设于所述密封壳体外；所述光信号经所述光学接口输出之后由所述分光元件分成至少两束光；
[0021]光探测器，设于所述密封壳体外，位于所述分光元件之后的其中一束光的光路上，用于监测所述可调谐半导体激光装置发射的光信号。
[0022]作为实施方式的进一步改进，所述光探测器设于所述模块电路板上或所述可调谐激光器的电路板上。
[0023]作为实施方式的进一步改进，所述分光元件与所述光探测器组成分光探测器；或者，所述分光元件为一光纤分光器。
[0024]作为实施方式的进一步改进，所述光模块还包括一光子集成芯片，所述分光元件与所述光探测器集成在所述光子集成芯片上。
[0025]作为实施方式的进一步改进，所述光子集成芯片还包括集成在一起的光调制器和光接收机，以及连接所述光调制器的信号输出端口、连接所述光接收机的信号输入端口和激光输入端口；
[0026]所述激光输入端口依次连接一主光路和两个分光路；所述两个分光路分别连接所述光调制器和光接收机；
[0027]所述分光元件集成在所述主光路上，在所述主光路上分出监测分光路，所述光探测器设于所述监测分光路的光路上。
[0028]作为实施方式的进一步改进，所述主光路上设有两个所述监测分光路，两个所述监测分光路分别连接到两个所述光探测器上；其中一监测分光路上设有固定栅格滤波器。
[0029]本申请的有益效果：将MPD置于密封壳体外，一方面减少了壳体内的元件数量，获得更小的封装尺寸，另一方面MPD在壳体外耦合更方便，可获得更高的耦合效率和更低的插损，减少对输出激光功率和线宽的影响。
附图说明
[0030]图1为本申请可调谐激光器实施例1示意图；
[0031]图2为实施例1中可调谐半导体激光装置结构示意图；
[0032]图3为本申请可调谐激光器实施例2示意图；
[0033]图4为本申请可调谐激光器实施例3示意图；
[0034]图5为实施例3中光子集成芯片示意图；
[0035]图6为本申请可调谐激光器实施例4的光子集成芯片示意图；
[0036]图7为本申请光模块示意图。
具体实施方式
[0037]以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
[0038]在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
[0039]另外，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调谐激光器，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有可密封的容置腔；光学接口，设于所述壳体一端，用于输出光信号；电学接口，设于所述壳体另一端或所述壳体侧面，用于传输电学信号；可调谐半导体激光装置，设于所述容置腔内，用于发射可调谐波长的光信号；所述电学接口输入的电学信号控制所述可调谐半导体激光装置发射光信号，所述光信号经所述光学接口输出；分光元件，设于所述壳体外；所述光信号经所述光学接口输出之后由所述分光元件分成至少两束光；光探测器，设于所述壳体外，位于所述分光元件之后的其中一束光的光路上，用于监测所述可调谐半导体激光装置发射的光信号。2.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述可调谐激光器还包括电路板，所述电路板设于所述壳体外；所述电路板与所述电学接口电性连接；所述光探测器设于所述电路板上，并与所述电路板电性连接。3.根据权利要求2所述的可调激光器，其特征在于：所述分光元件与所述光探测器封装在一分光探测器内；所述分光探测器设于所述电路板上。4.根据权利要求2所述的可调谐激光器，其特征在于：所述分光元件为一光纤分光器。5.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述分光元件与所述光探测器集成在一硅光芯片上。6.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：经所述分光元件分出的用于监测的光信号光功率占所述光学接口输出的光信号光功率的0.5％～10％。7.一种光模块，包括外壳、模块电路板和可调谐激光器，其特征在于：所述可调谐激光器包括：密封壳体，所述密封壳体具有光学接口和电学接口，所述光学接口和电学接口...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆亮，涂文凯，顾季南，孙雨舟，
申请(专利权)人：苏州旭创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：