MEMS/NEMS集成式间断跑道型可调谐激光二极管制造技术

根据一个方面，一种光学系统包括：激光二极管，其被配置为发射光信号；以及至少两个大小可切换的间断跑道型环形谐振器，其被光耦接到光波导，其中，每个间断跑道型环形谐振器被配置为展现谐振波长。该光学系统还包括：调谐装置，其与间断跑道型环形谐振器相关联，其中，该调谐装置包括：微机电系统MEMS或纳米机电系统NEMS致动器，其被机械地耦接到间断跑道型环形谐振器中的第一间断跑道型环形谐振器的第一部分，并且被配置为机械地移动该第一部分以便改变间断跑道型环形谐振器中的第一间断跑道型环形谐振器的谐振波长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】MEMS/NEMS集成式间断跑道型可调谐激光二极管
本专利技术涉及硅光子学，并且特别地涉及使用微机电系统(MEMS)或纳米机电系统(NEMS)来调谐激光二极管波长范围。
技术介绍
具有可调谐波长范围的激光二极管可以促进各种通信应用，包括无线通信系统中的波分复用(WDM)和毫米波信号生成。可调谐激光二极管还可以被用于感测应用，包括自动驾驶汽车中的光检测和距离检测。在硅光子平台上，存在两种用于调谐激光二极管谐振器的波长的常见机制。一种机制是基于热的，而另一种机制是基于载流子的(载流子注入或消耗)。这两种机制修改了谐振器波导有效折射率。热调谐由于其低速调谐(数十kHz)和窄可调谐性而受到限制。在硅波导上，波长调谐速率在1550nm时约为0.08nm/℃，这需要将温度升高至700/℃以获得60nm的调谐范围。如此高的温度将对激光二极管性能具有负面影响。另一方面，在载流子注入调谐期间，激光二极管吸收损耗增加。可以借助载流子消耗调谐来减轻高速调制的吸收损耗。谐振腔是激光二极管中的重要元件，并且已开发各种内部和外部谐振腔，从简单的法布里-珀罗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学系统，包括：/n激光二极管(100)，其被配置为发射光信号；/n至少两个大小可切换的间断跑道型环形谐振器(120，130)，其被光耦接到光波导(102)，其中，每个间断跑道型环形谐振器(120，130)被配置为展现谐振波长；以及/n调谐装置，其与所述间断跑道型环形谐振器(120，130)相关联，/n其中，所述调谐装置包括：/n微机电系统MEMS或纳米机电系统NEMS致动器(160)，其被机械地耦接到所述间断跑道型环形谐振器中的第一间断跑道型环形谐振器(120)的第一部分(122)，并且被配置为机械地移动所述第一部分(122)以便改变所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学系统，包括：
激光二极管(100)，其被配置为发射光信号；
至少两个大小可切换的间断跑道型环形谐振器(120，130)，其被光耦接到光波导(102)，其中，每个间断跑道型环形谐振器(120，130)被配置为展现谐振波长；以及
调谐装置，其与所述间断跑道型环形谐振器(120，130)相关联，
其中，所述调谐装置包括：
微机电系统MEMS或纳米机电系统NEMS致动器(160)，其被机械地耦接到所述间断跑道型环形谐振器中的第一间断跑道型环形谐振器(120)的第一部分(122)，并且被配置为机械地移动所述第一部分(122)以便改变所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器(120)的谐振波长。


2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，每个间断跑道型环形谐振器(120，130)具有周长不同的圆周，其中，所述间断跑道型环形谐振器(120，130)和所述调谐装置被配置为机械地调谐所述光学系统以便基于游标效应来扩大波长可调谐范围。


3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，所述调谐装置被配置为使用所述致动器(160)来调整所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器(120)的周长。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述调谐装置被配置为直接移动所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器(120)的所述第一部分(122)。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中，所述调谐装置被配置为通过微悬臂或纳米悬臂来移动所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器(120)的所述第一部分(122)。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学系统，其中，所述间断跑道型环形谐振器(120，130)中的所述第一间断跑道型环形谐振器和第二间断跑道型环形谐振器在增益和相位部分(104，106)的相对侧被耦接到所述光波导(102)。


7.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器和所述第二间断跑道型环形谐振器(120，130)沿着所述光波导(102)被朝向彼此地定向，其中，所述调谐装置被配置为在相同方向或相反方向上移动所述第一间断跑道型环形谐振器和所述第二间断跑道型环形谐振器(120，130)的相应部分(122，132)。


8.根据权利要求6所述的光学系统，其中，所述间断跑道型环形谐振器中的所述第一间断跑道型环形谐振器和所述第二间断跑道型环形谐振器(120，130)沿着所述光波导(102)被远离彼此地定向，其中，所述调谐装置被配置为在相同方向或相反方向上移动所述第一间断跑道型环形谐振器和所述第二间断跑道型环形谐振器(120，130)的相应部分(122，132)。


9.根据权利要求6所述的光学系统，还包括：一个或多个环形谐振器(602，604，606，608)，其被耦接到所述第一间断跑道型环形谐振器和所述第二间断跑道型环形谐振器(120，130)中的每一个，从而在所述增益和相位部分(104，106)的每一侧形成圆形阵列。


10.根据权利要求9所述的光学系统，其中，每一侧的环形谐振器(120，602，604)的数量为2N+1，其中，N大于1。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘能，R·布伦纳，S·莱萨德，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE