一种REC半导体激光器阵列波长控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种REC半导体激光器阵列波长控制系统，包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、独立式TEC、热敏电阻和热沉；独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部；TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元上的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。本发明专利技术通过在激光器阵列芯片的外部和内部分别进行温度的粗调和精调，使得每个激光器通道均能输出稳定波长的光束，实现对波长间隔的精确控制。实现对波长间隔的精确控制。实现对波长间隔的精确控制。

【技术实现步骤摘要】
一种REC半导体激光器阵列波长控制系统


[0001]本专利技术涉及半导体激光器阵列芯片
，具体而言涉及一种REC(重构等效啁啾，Reconstruction
‑
Equivalent
‑
Chirp)半导体激光器阵列波长控制系统。

技术介绍

[0002]在半导体激光器中，均匀光栅波导结构在性能上已经不能满足现在的需求，所以往往会在光栅中引入如相移、啁啾等精密的结构。为了降低工艺要求，可以利用重构等效啁啾(Reconstruction
‑
Equivalent
‑
Chirp，REC)技术等效实现诸如此类的复杂光栅。相比于传统工艺，REC技术可以将波长的精准度提升约两个数量级，经过估算，该技术可将波长精度控制到
±
0.2nm以内。该技术在一个芯片上集成了数个激光器阵列，每个激光器发出波长间隔相等的光波，整个芯片的尺寸在微米量级，较小的体积和重量大大扩展了这种激光器的应用范围。
[0003]然而半导体激光器温调率较高，激光器阵列的输出波长和输出功率对温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种REC半导体激光器阵列波长控制系统，用于对基于REC技术制作的激光器阵列芯片的每个激光器单元的温度进行调节，其特征在于，所述波长控制系统包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、M个独立式TEC、M个热敏电阻和M个热沉；M为大于等于2的正整数；所述整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路和TEC驱动电路设置在激光器阵列芯片结构外部；所述独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部，与激光器单元一一对应；热敏电阻位于激光器单元上方；独立式TEC沉积在激光器阵列芯片的衬底上，通过相应的热沉与所属激光器单元的下表面连接；所述测温电路与热敏电阻连接，将热敏电阻感知到的相应激光器单元的实时工作温度转换成相应的工作温度电信号；温度误差放大器将测温电路输出的每个激光器单元的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大；所述PID补偿电路根据温度误差放大器输出的M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。2.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制系统，其特征在于，所述热敏电阻、热沉分别与激光器单元的上表面、下表面键合，并在相应的键合面形成电连接。3.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制系统，其特征在于，所述激光器单元、热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸在同一个数量级，且所述激光器的尺寸小于热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸。4.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制系统，其特征在于，所述激光器阵列的相邻两个激光器单元之间的间距大于每个激光器单元本身的横向尺寸。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李密，李安妮，尹知谦，陈向飞，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：