一种窄线宽固定波长激光器及光模块制造技术

本申请公开了一种窄线宽固定波长激光器，包括壳体、设于壳体内的外部谐振腔、设于外部谐振腔内的增益芯片和滤波元件；壳体设有光学接口和电学接口；滤波元件用于选择所需要的特定波长；电学接口用于传输电学信号，电学信号包括驱动信号；驱动信号驱动所述增益芯片发出光束，该光束在外部谐振腔内谐振产生激光模式，滤波元件从所述激光模式中选择所需要的波长在外部谐振腔内振荡，以输出特定波长的激光束。本申请采用固定波长的外腔结构，减少了外腔内的元件数量，一方面可大大较小封装尺寸，具有更小的体积；另一方面，可有效减少外腔插损，进而减少插损对激光功率和线宽的影响，配合可微调的激光模式，输出更稳定更窄线宽的激光。光。光。

【技术实现步骤摘要】
一种窄线宽固定波长激光器及光模块


[0001]本申请涉及光通信
，尤其涉及一种窄线宽固定波长激光器及光模块。

技术介绍

[0002]相干光通信是解决光通信领域中长距离传输时存在色散问题的重要技术，波长可调谐激光器是相干光发射机的核心器件，特别是可调谐外腔激光器具有窄线宽特性，很好地解决了长距传输中的色散问题。
[0003]小型化封装一直是可调激光器的发展趋势，要求其可适用于各种不同封装形式的光模块。中国专利申请《小型封装的可调谐激光器组件》(申请号：201410059069.1)公开了一种小型化的可调谐激光器，具有体积小于0.6立方厘米的外壳，壳体内依次设有可调谐半导体激光器、分束器、光学隔离器、光电二极管和耦合光学系统。其中，可调谐半导体激光器包括增益芯片、两个滤波器组成的游标调谐机构和腔长致动器。随着设备集成度越来越高，要求光模块具有更小的体积，因而作为相干光模块核心器件的激光器必然也要求其体积越来越小。上述专利申请公开的可调谐激光器组件虽然具有较小的体积，但是在一些更小型化的光模块中，显然还有更小的体积要求。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种窄线宽固定波长激光器及光模块，具有封装尺寸小、外腔插损小、激光线宽窄等优点。
[0005]为了实现上述目的之一，本申请提供了一种窄线宽固定波长激光器，包括壳体，所述壳体设有光学接口和电学接口；还包括设于所述壳体内的外部谐振腔和设于所述外部谐振腔内的增益芯片和滤波元件；
[0006]所述滤波元件用于选择所需要的特定波长；
[0007]所述电学接口用于传输电学信号，所述电学信号包括驱动信号；
[0008]所述驱动信号驱动所述增益芯片发出光束，所述光束在所述外部谐振腔内谐振产生激光模式，所述滤波元件从所述激光模式中选择所需要的波长在所述外部谐振腔内振荡，以输出特定波长的激光束。
[0009]作为实施方式的进一步改进，所述电学接口传输的电学信号还包括一微调信号，所述微调信号用于微调所述外部谐振腔的激光模式，使所述激光模式与所述特定波长对齐。
[0010]作为实施方式的进一步改进，所述微调信号施加在所述增益芯片上，用于改变所述增益芯片的折射率和/或温度，以微调外部谐振腔的激光模式。
[0011]作为实施方式的进一步改进，所述微调信号包括叠加在所述增益芯片的偏置电流上的微调电流。
[0012]作为实施方式的进一步改进，所述壳体内设有TEC，所述增益芯片设置于所述TEC上；所述微调信号通过调节所述TEC的温度来调整外部谐振腔的激光模式。
[0013]作为实施方式的进一步改进，所述激光器还包括一致动器，所述外部谐振腔的一个腔面设置于所述致动器上，所述微调信号通过调整所述致动器上的外部谐振腔的腔面位置来调整外部谐振腔的激光模式。
[0014]作为实施方式的进一步改进，所述滤波元件的3dB带宽小于或等于1倍的所述激光模式的自由光谱范围。
[0015]作为实施方式的进一步改进，所述滤波元件包括两个叠加的截止滤波器。
[0016]作为实施方式的进一步改进，所述两个叠加的截止滤波器分别设于一透明平板相对的两个平面上。
[0017]作为实施方式的进一步改进，所述滤波元件包括一个带通滤波器。
[0018]作为实施方式的进一步改进，所述固定波长激光器还包括一位于所述外部谐振腔内的透明平板，所述透明平板包括相对的两个平面，所述带通滤波器设于所述透明平板靠近所述增益芯片的一个平面上；所述外部谐振腔的一个腔面设于所述透明平板的另一个平面上。
[0019]作为实施方式的进一步改进，所述壳体内还设有耦合透镜，所述耦合透镜位于所述外部谐振腔的输出光路上；所述耦合透镜包括靠近所述外部谐振腔的平面和远离所述外部谐振腔的球面或非球面；所述外部谐振腔的输出腔面设于所述耦合透镜的所述平面上。
[0020]作为实施方式的进一步改进，所述壳体内还设有隔离器，所述隔离器位于所述外部谐振腔的输出光路上；所述外部谐振腔的输出腔面设于所述隔离器靠近所述外部谐振腔的平面上。
[0021]作为实施方式的进一步改进，所述壳体为长方体，所述长方体的体积小于或等于0.3立方厘米。
[0022]作为实施方式的进一步改进，所述固定波长激光还包括一光纤，所述光纤包括光纤头和尾纤，所述光纤头包括固定套管，所述固定套管内设有毛细管，所述尾纤的一端设于所述毛细管内；所述光纤头的固定套管设于所述壳体的光学接口内。
[0023]本申请还提供了一种光模块，包括上述任一实施方式所述的固定波长激光器。
[0024]本申请的有益效果：采用固定波长的外腔结构，减少了外腔内的元件数量，一方面可大大较小封装尺寸，具有更小的体积；另一方面，可有效减少外腔插损，进而减少插损对激光功率和线宽的影响，配合可微调的激光模式，输出更稳定更窄线宽的激光。
附图说明
[0025]图1为本申请窄线宽固定波长激光器封装示意图；
[0026]图2为本申请固定波长激光器实施例1中外腔激光器组件示意图；
[0027]图3为本申请激光模式与滤波元件光谱特性曲线叠加示意图；
[0028]图4为两个截止滤波器光谱特性曲线叠加示意图；
[0029]图5为本申请固定波长激光器实施例2中外腔激光器组件示意图；
[0030]图6为本申请固定波长激光器实施例3中外腔激光器组件示意图；
[0031]图7本申请窄线宽固定波长激光器的另一种封装示意图；
[0032]图8为本申请光模块结构示意图。
具体实施方式
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。当元件或层被称为在另一部件或层“上”、与另一部件或层“连接”时，其可以直接在该另一部件或层上、连接到该另一部件或层，或者可以存在中间元件或层。
[0036]本申请提供一种窄线宽固定波长激光器，具有小型化的封装尺寸。如图1和2所示，该固定波长激光器包括壳体100和设于壳体100内的外腔激光器组件，该外腔激光器组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种窄线宽固定波长激光器，包括壳体，所述壳体设有光学接口和电学接口；其特征在于：还包括设于所述壳体内的外部谐振腔和设于所述外部谐振腔内的增益芯片和滤波元件；所述滤波元件用于选择所需要的特定波长；所述电学接口用于传输电学信号，所述电学信号包括驱动信号；所述驱动信号驱动所述增益芯片发出光束，所述光束在所述外部谐振腔内谐振产生激光模式，所述滤波元件从所述激光模式中选择所需要的波长在所述外部谐振腔内振荡，以输出特定波长的激光束。2.根据权利要求1所述的固定波长激光器，其特征在于：所述电学接口传输的电学信号还包括一微调信号，所述微调信号用于微调所述外部谐振腔的激光模式，使所述激光模式与所述特定波长对齐。3.根据权利要求2所述的固定波长激光器，其特征在于：所述微调信号施加在所述增益芯片上，用于改变所述增益芯片的折射率和/或温度，以微调外部谐振腔的激光模式。4.根据权利要求3所述的固定波长激光器，其特征在于：所述微调信号包括叠加在所述增益芯片的偏置电流上的微调电流。5.根据权利要求2所述的固定波长激光器，其特征在于：所述壳体内设有TEC，所述增益芯片设置于所述TEC上；所述微调信号通过调节所述TEC的温度来调整外部谐振腔的激光模式。6.根据权利要求2所述的固定波长激光器，其特征在于：所述激光器还包括一致动器，所述外部谐振腔的一个腔面设置于所述致动器上，所述微调信号通过调整所述致动器上的外部谐振腔的腔面位置来调整外部谐振腔的激光模式。7.根据权利要求1所述的固定波长激光器，其特征在于：所述滤波元件的3dB带宽小于或等于1倍的所述激光模式的自由光谱范围。8.根据权利要求1所述的固定波长激光器，其特征在于：所述滤波元件包...

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