一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法技术

本申请公开了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法，其中，采用阵列半导体光放大器实现的光源利用分束器对激光器的待处理激光进行分束，并利用光放大阵列对分束获得的N束子激光进行分别放大，最后利用耦合阵列将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光向光芯片传输，突破了激光器输出的待处理激光的光功率较小，以及单路耦合通道能够传输的光功率较小的限制，实现了为光芯片提供高光功率的输出激光的目的。具体地，通过采用光放大阵列，实现了数倍于单个激光器功率的高功率光源。通过耦合阵列使得输出的M束激光可以耦合进入所述光芯片中，突破了单路耦合通道的最大功率限制，提高了进入光芯片的总光功率。提高了进入光芯片的总光功率。提高了进入光芯片的总光功率。

【技术实现步骤摘要】
一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法


[0001]本申请涉及传感和光通信
，更具体地说，涉及一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法。

技术介绍

[0002]在激光雷达和空间光通信领域，如何将大功率的光耦合到芯片中，对激光雷达和空间光通信的探测或者传输距离起到至关重要的影响。但现有的光源受限于各种因素的限制，无法实现为光芯片提供高光功率的光信号。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本申请提供了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法，以实现为光芯片提供高光功率的输出激光的目的。
[0004]为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
[0005]一种采用阵列半导体光放大器实现的光源，包括：
[0006]激光器，所述激光器用于输出待处理激光；
[0007]分束器，所述分束器用于将所述待处理激光分为N束子激光；
[0008]光放大阵列，用于对N束所述子激光进行分别放大，以获得N束待耦合激光；N为大于1的正整数；
[0009]耦合阵列，用于将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数；
[0010]光芯片，用于接收M束所述输出激光。
[0011]可选的，所述分束器包括至少一个一分二波导。
[0012]可选的，所述光放大阵列包括N个半导体光放大器，N个所述半导体光放大器与N束所述子激光一一对应；
[0013]所述半导体光放大器，用于将与所述半导体光放大器对应的子激光进行光功率放大。
[0014]可选的，所述耦合阵列包括多个耦合结构，所述耦合结构用于将X束所述待耦合激光耦合为一束所述输出激光，X为大于或等于1，且小于或等于N的正整数。
[0015]可选的，所述耦合结构包括垂直耦合结构或直接耦合结构。
[0016]可选的，所述激光器、分束器和所述光放大阵列封装在一片晶圆上，所述耦合阵列和所述光芯片封装在另一片晶圆上。
[0017]可选的，所述激光器和所述分束器封装在一片晶圆上，所述光放大阵列封装在另一片晶圆上，所述耦合阵列和所述光芯片封装在又一片晶圆上。
[0018]可选的，所述激光器、所述分束器、所述光放大阵列、所述耦合阵列和所述光芯片封装在同一片晶圆上。
[0019]一种光耦合方法，包括：
[0020]提供待处理激光；
[0021]对所述待处理激光进行分束，以获得N束子激光；
[0022]分别对N束所述子激光进行放大，以获得N束待耦合激光；
[0023]将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数。
[0024]从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法，其中，所述采用阵列半导体光放大器实现的光源利用分束器对激光器的待处理激光进行分束，并利用光放大阵列对分束获得的N束子激光进行分别放大，最后利用耦合阵列将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光向光芯片传输，突破了激光器输出的待处理激光的光功率较小，以及单路耦合通道能够传输的光功率较小的限制，实现了为光芯片提供高光功率的输出激光的目的。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本申请的一个实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0027]图2为本申请的另一个实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0028]图3为本申请的又一个实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0029]图4为本申请的再一个实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0030]图5为本申请的一个可选实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0031]图6为本申请的另一个可选实施例提供的一种采用阵列半导体光放大器实现的光源的结构示意图；
[0032]图7为本申请的一个实施例提供的一种光耦合方法的流程示意图。
具体实施方式
[0033]正如
技术介绍
中所述，在激光雷达和空间光通信领域，对于将大功率的光耦合到芯片中有着迫切的需求。
[0034]但专利技术人研究发现，将大功率的光耦合到芯片中存在诸多限制，例如，一方面：光源，特别是窄线宽半导体激光器的输出光功率较小。另一方面，受到芯片功率密度的限制，单路耦合通道能够传输的光功率较小，导致能够耦合到光芯片上的总光功率很小。
[0035]有鉴于此，本申请实施例提供了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源，包括：
[0036]激光器10，所述激光器10用于输出待处理激光；
[0037]分束器20，所述分束器20用于将所述待处理激光分为N束子激光；
[0038]光放大阵列30，用于对N束所述子激光进行分别放大，以获得N束待耦合激光；N为大于1的正整数；
[0039]耦合阵列40，用于将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数；
[0040]光芯片50，用于接收M束所述输出激光。
[0041]相应的，还提供了一种光耦合方法，包括：
[0042]提供待处理激光；
[0043]对所述待处理激光进行分束，以获得N束子激光；
[0044]分别对N束所述子激光进行放大，以获得N束待耦合激光；
[0045]将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数。
[0046]其中，所述采用阵列半导体光放大器实现的光源利用分束器20对激光器10的待处理激光进行分束，并利用光放大阵列30对分束获得的N束子激光进行分别放大，最后利用耦合阵列40将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光向光芯片50传输，突破了激光器10输出的待处理激光的光功率较小，以及单路耦合通道能够传输的光功率较小的限制，实现了为光芯片50提供高光功率的输出激光的目的。
[0047]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了更加特定地强调实施的独立性，本说明书涉及许多模块或单元。
[0048]本说明书所提及的“实施例”或类似用语表示与实施例有关的特性、结构或特征，包括在本专利技术的至少一实施例中。因此，本说明书所出现的用语“在一实施例中”、“在实施例中”以及类似用语可能但不必然都指向相同实施例。
[0049]再者，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用阵列半导体光放大器实现的光源，其特征在于，包括：激光器，所述激光器用于输出待处理激光；分束器，所述分束器用于将所述待处理激光分为N束子激光；光放大阵列，用于对N束所述子激光进行分别放大，以获得N束待耦合激光；N为大于1的正整数；耦合阵列，用于将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数；光芯片，用于接收M束所述输出激光。2.根据权利要求1所述的采用阵列半导体光放大器实现的光源，其特征在于，所述分束器包括至少一个一分二波导。3.根据权利要求1所述的采用阵列半导体光放大器实现的光源，其特征在于，所述光放大阵列包括N个半导体光放大器，N个所述半导体光放大器与N束所述子激光一一对应；所述半导体光放大器，用于将与所述半导体光放大器对应的子激光进行光功率放大。4.根据权利要求1所述的采用阵列半导体光放大器实现的光源，其特征在于，所述耦合阵列包括多个耦合结构，所述耦合结构用于将X束所述待耦合激光耦合为一束所述输出激光，X为大于或等于1，且小...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，孙天博，李中宇，
申请(专利权)人：光子集成科技香港有限公司，
类型：发明
国别省市：