结合可调激光器的光电子装置和其表征的方法制造方法及图纸

技术编号:3315439 阅读:117 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种混合光电子装置(1),包括一个多段激光器(100)和一个波长测量元件(110)从而可以测定其远离模式边界(141、142)的稳定工作特性并存储在查询表中。还公开了一种使用采样技术表征此装置的快速方法。此装置可以结合一个频率锁定元件(120)使得激光器发射出预定频率的射线。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。已知可以通过改变激光器的工作温度来调节的可调单段激光器,以及确定所要求的产生一给定的波长的工作条件的表征该激光器方法也从例如WO 98/00893和US-A-5019769中所知。由于在设备之间的变化,将工作条件存储在激光器所含有的存储器中,对每个单个的设备必须进行这样的表征方法。但是,这样的单段激光器仅能在小的波长范围内可调。例如从EP-A-0300790中已知的多段可调半导体激光器,它可以通过调节进入激光器的滤波器和相位段的电流从而在一较宽的波长范围内可调。但是,该激光器遭受到在不同波长之间的模式跳变(mode jump)。为了稳定地工作,重要的是确定远离这些模式边界模式平面(mode plane)的工作条件。在WO 99/40654中公开了一种表征该多段激光器的方法。模式平面的位置被确定,至少一部分模式平面被存储在存储器中。但是,相关的发射的射线的波长可能仅通过一个外部仪器所测定,以便被存储在存储器中从而形成对特定的波长发射所需要的工作条件查询表。这对于在使用期间必须再校准的情况尤其不方便。表征每个激光器所需的时间也很可观。申请人还知道WO 00/52789、WO 00/54380和WO 00/54381,它们的优先权日都早于本申请的优先权日,但是在本申请的优先权日之后公开的,因此仅可以构成判断新颖性目的的一部分评价。本专利技术的目的是至少部分地改进上述的困难。根据本专利技术的第一个方面,提供了一种光电子装置,其包括结合有用于测量激光器所发射的射线的波长的波长测量装置的可调激光器。其中波长测量装置包括长期衍射光栅装置,其在入射光束的波长和被光栅输送的入射激光束的功率的比例之间有一个已知的关系。最佳的情况是,衍射光栅装置包括一个长期衍射光栅滤波器。另外的情况是,衍射光栅装置包括Bragg光电子能带隙晶体。最佳的情况是,结合的光电子装置还包括波长锁定装置,用于把激光器锁定到一系列的预定的波长之一。最佳的情况是,可调的激光器是一种多段的激光器。方便的情况是,波长测量装置还包括输入功率测量装置,用于测量入射光束的输入功率;输出功率测量装置,用于测量通过光栅和处理装置输送的光束的输出功率,以便计算输入功率和输出功率的比值从而确定所输送的功率的比值,进而确定输送的光束的波长。最佳的情况是,输入功率测量装置包括输入采样装置,用于提供来自激光器所发射的光束的采样光束和一个输入光电子二极管用于测量采样光束的功率。方便的情况是,输入采样装置包括输入光束分配器。最佳的情况是,输入光束分配器包括在输入光束所被输送通过的波导管中的折射率的不连续性,因此一部分的入射光束由于不连续性而偏离出波导管之外。方便的情况是,可调激光器具有一个第一功率输出面和一个相反的第二监视输出面,输入采样装置适用与从第二监视输出面采样光束输出。最佳的情况是,衍射光栅装置是这样的。即通过衍射光栅装置输送的输入光束的功率比例正比于输入光束的波长。方便的情况是,输入功率测量装置包括输出采样装置,其用于采样被衍射光栅装置输送的功率,以及一个输出光电子二极管,用于测量输出的采样功率。最优的情况是,输出采样装置包括输出光束分配器。方便的情况是,输出光束分配器包括在输入光束所被输送通过的波导管中的折射率的不连续性,因此一部分的入射光束由于不连续性而偏离出波导管之外。另外的情况是,输出光束分配器包括一个在输出光束所被输送通过的波导管中的光电子带隙人工晶体,因此一部分的入射光束由于人工晶体而偏离出波导管之外。最优的情况是,波长锁定装置包括Fabry Perot或Fizeau校准器,用于仅输送预定波长的激光器光束,校准器(etalon)被安置在来自激光器的输出光束中;以及功率测量装置,用于测量被校准器输送的输出光束的功率;和反馈装置,用于根据功率测量装置测量的功率来控制激光器发射的光束的波长。最佳的情况是,可调激光器、波长测量装置和波长锁定装置被安排成在一个平面中排列。方便的情况是,光电子装置还包括硅、硅酸盐和硅基硅酸盐的基片之一。最优的情况是,波长锁定装置包括一个玻璃或石英的Fabry Perot校准器,或Fizeau的玻璃或石英的校准器,或充气的间隙。另外的情况是,光电子装置与该装置外的波长锁定装置联合使用。根据本专利技术的第一个方面的第二实施例,提供了一种光电子装置,包括硅或硅酸盐基片,安装在硅或硅酸盐基片上的多段激光器;一种与激光器光学连接的输出光导纤维,用于从激光器的第一功率输出面输送激光器光束;第一集成波导管,用于将监视光束从激光器的第二监视输出面输送到长期光栅滤波器的输入端;在第一波导管中的光束分配器,用于分配在长期光栅滤波器和用于测量监视光束的功率的第一光电子二极管之间的监视光束;一个第二集成波导管,其连接在长期光栅滤波器的输出端和Fabry Perot或Fizeau校准器之间,适用于输送预定的频率;一个在第二集成波导管中的第二光束分配器,用于分配从长期光栅滤波器射出的激光器光束;一个第二光电子二极管,用于测量从长期光栅滤波器射出的光束的功率;一个第三光电子二极管,用于测量从校准器射出的功率,从而对应于预定的频率之一测量从校准器射出的光束功率何时为当地最大值;和控制装置,用于根据从第三光电子二极管接收的信号控制激光器段的电流,因此从激光器发射的光束的波长可以被滤波器装置测量以便产生激光器工作条件查询表,从而产生一给定的波长,控制装置可以被用于将激光器锁定在一预定的频率。根据本专利技术的第二方面,在具有纵向轴的光学波导管中提供了一个光束分配器,光束分配器包括一个在具有第一折射率的波导管的第一部分和具有第二折射率的第二部分之间的波导管中的界面,其中界面向纵向轴倾斜从而使在界面上的一部分入射光线偏转或分流到波导管之外。方便的情况是,光学波导管是一种平面光学波导管。最佳的情况是,界面向纵向轴倾斜的角度基本为45度。最优的情况是,光学波导管形成在基片平面上,界面倾斜偏转一部分的入射光束平行于基片平面。方便的情况是,界面将一部分入射光束分流到第二波导管中,最优的情况是,形成T-连接或Y-连接。另外的情况是,光学波导管形成在基片平面上,界面被倾斜从而偏转一部分的入射光束垂直于基片平面。根据本专利技术的第三方面,提供了一种在具有纵向轴的光学波导管中形成光束分配器的方法,该方法包括在具有第一折射率的波导管的第一部分和具有第二折射率的第二部分之间的波导管中的形成一个界面的步骤,其中界面向纵向轴倾斜从而使在界面上的一部分入射光线偏转到波导管之外。方便的情况是,形成界面的步骤包括在波导管的第一部分中提供感光材料区的步骤,和将感光材料暴露在紫外光中以形成第二部分。另外的情况是,形成界面的步骤包括在波导管中切槽的步骤和用与波导管不同的折射率的材料填充槽的步骤。方便的情况是,填充槽的步骤包括用氮填充槽。根据本专利技术的第四方面,提供了一种表征包括一种结合有波长测量装置的可调的多段激光器的结合的光电子装置的方法,该方法包括以下步骤(a)提供数据输入/输出装置逐步地增加多段激光器的各段的电流,从而使激光器发射出激光射线,b)使用波长测量装置测量从激光器发射的射线的波长和c)根据测量的波长将提供给激光器的各段的电流值存储到查询表中。方便的情况是,结合的光电子装置还包括波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电子装置(1),其包括结合有用于测量激光器所发射的射线的波长的波长测量装置的可调激光器(100),其中波长测量装置包括长期衍射光栅装置(110),其在入射光束的波长和被光栅输送的入射激光束的功率的比例之间有一个已知的关系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗南F奥多德
申请(专利权)人:楚纳米光子学有限公司
类型:发明
国别省市:IE[爱尔兰]

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