使用环形滤波器的多波长激光发生器制造技术

本公开的实施例涉及多波长激光发生器，其可以产生具有等距间隔频率线的频率梳的光。在各种实施例中，激光发生器首先包括半导体增益元件，其用于向正被生成的激光提供增益。第二，环形谐振器滤波器或环形滤波器用于选择波长梳间距。第三，使用窄带DBR或窄带反射镜来选择发出激光的波长数量。第四，宽带或窄带反射镜用于提供光反馈并形成光学腔。第五，相位调谐器部件用于将腔模式与环形谐振(即，环形滤波器模式)对齐，以便减少或最小化模式损耗。可以描述和/或要求保护其他实施例。描述和/或要求保护其他实施例。描述和/或要求保护其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
使用环形滤波器的多波长激光发生器


[0001]本公开的实施例总体上涉及激光器的领域，并且特别地涉及多波长激光发生器。

技术介绍

[0002]计算平台越来越多地使用基于硅的光子元件。这些光子元件可以作为附接到单模光纤或多模光纤的光子集成电路(PIC)来实现。
附图说明
[0003]通过以下结合附图的详细描述，将容易理解实施例。为了便于该描述，相同的附图标记表示相同的结构元件。在附图中通过示例而非限制的方式示出了实施例。
[0004]图1是根据各种实施例的八波长梳状激光器的示例光谱。
[0005]图2是根据各种实施例的基于环的梳状激光装置的框图。
[0006]图3示出了根据各种实施例的环形滤波器透射率谱和分布式布拉格反射器(DBR)反射率谱的叠加曲线图。
[0007]图4示出了根据各种实施例的环形滤波器透射率谱和激光腔的法布里
‑
珀罗腔模式的叠加曲线图。
[0008]图5示出了根据各种实施例的用于生成梳频激光的激光器架构的第一实施例。
[0009]图6示出了根据各种实施例的用于生成梳频激光的激光器架构的第二实施例。
[0010]图7是根据各种实施例的用于创建梳频激光发生器的过程。
[0011]图8示意性地示出了根据一个实施例的计算设备800。
具体实施方式
[0012]本公开的实施例涉及一种多波长激光发生器，其在激光腔(laser cavity)中使用环形滤波器和一个或多个DBR反射镜(mirror)。环形滤波器的半径用于设置被生成的多波长激光的频率间距。DBR阻带宽度确定激光发射模式的数量。在一些实施例中，还采用了相位调谐器。相位调谐器被布置为通过确保腔模式与环形滤波器模式实质上对齐来减少或最小化模式损耗。
[0013]在实施例中，多波长激光发生器可以产生带有具有等距间隔频率线的频率梳的光。在各种实施例中，激光发生器包括至少五个组件。首先，使用半导体增益元件向被生成的光提供增益。第二，环形谐振器滤波器或环形滤波器用于选择波长梳间距。第三，使用窄带DBR或窄带反射镜来选择发出激光的波长数量。第四，宽带或窄带反射镜用于提供光反馈并形成光学腔。第五，相位调谐器部件(section)用于将腔模式与环形谐振(即，环形滤波器模式)对齐，以便减少或最小化模式损耗。在实施例中，环形滤波器(与激光源的组合)发射具有在频率上等距间隔的峰的光。具有在频率上等距间隔的峰的光也可以被称为频率梳状。
[0014]本文描述的实施例涉及一种激光发生器设计，其用于生成定制频率或波长梳状
谱，该频率或波长梳状谱具有在频率/波长上均匀间隔开的任意数量的输出波长。在实施例中，激光发生器设计可以仅使用一个增益元件。实施例可以包括反射镜设计，其包括环形滤波器和使用硅光子技术的分布式DBR。与包括激光器阵列的传统技术相比，本文描述的实施例允许更紧凑的梳状激光源。在此描述的实施例可以用于具有高达100Gb及以上的单个或多个电路的波分复用(WDM)。
[0015]用于实现梳状谱的传统架构通常关注于单模操作、多环滤波器或实现多个单模激光器。在本文描述的实施例通过改变环形滤波器和/或DBR设计使得能够使用单个激光器架构来创建具有各种波长间距和多个波长的多波长激光器。
[0016]在实施例中，通过使用环形滤波器，例如使用III
‑
V族材料，波长选择与增益元件的构成解耦。环形滤波器确保波长独立于III
‑
V族材料中的和来自二极管电流的波动(该波动可能会导致增益元件自热)，从而提高可制造性和波长目标要求。在实施例中，环形滤波器的半径可以指示环形滤波器如何正被用于多波长梳生成或用于单模窄线宽操作。环的半径用于设置环模式的自由谱范围(FSR)。
[0017]在下面的描述中，将使用由本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施方式的各个方面，以将他们的工作的实质传达给本领域的其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本公开的实施例可以仅通过所描述的一些方面来实践。出于解释的目的，阐述了具体数字、材料和配置以提供对说明性实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有具体细节的情况下实践本公开的实施例。在其他情况下，公知的特征被省略或简化，以免模糊说明性的实施方式。
[0018]在下面的详细描述中，对形成其一部分的附图进行了参考，其中，相同的数字始终表示相同的部分，并且其中，通过说明性实施例的方式进行示出，在说明性实施例中可以实践本公开的主题。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被视为限制性的，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物限定。
[0019]出于本公开的目的，短语“A和/或B”是指(A)、(B)或(A和B)。出于本公开的目的，短语“A、B和/或C”是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。
[0020]描述可以使用基于透视的描述，例如顶部/底部、内/外、上/下等。这样的描述仅用于促进讨论并且不旨在将本文描述的实施例的应用限制于任何特定朝向。
[0021]该描述可以使用短语“在一个实施例中”或“在实施例中”，这些短语均可以指代一个或多个相同或不同的实施例。此外，关于本公开的实施例所使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义词。
[0022]术语“与
……
耦合”及其派生词可以在本文中使用。“耦合”可以意味着以下一项或多项。“耦合”可能意味着两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，“耦合”也可以表示两个或更多个元件间接相互接触，但仍相互配合或相互作用，并且可以表示一个或多个其他元件耦合或连接在所谓彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以表示两个或更多个元件直接接触。
[0023]图1是根据各种实施例的示例激光器的八波长梳的示例光谱。波长谱100包括8个等距间隔开的波长102、104、106、108、110、112、114、116。这些波长中的每一个(其可以通过符号λ称为信道(CH)、频率、线或激光发射线(lasing line)可以用于编码将被光学传输的
数据或数据部分。
[0024]在实施例中，每个波长(例如，波长106)可以落入某个波长范围118内。在实施例中，这可以表示为Δλ，其是该梳状波长的可接受误差。波长之间的距离(例如，波长108和波长110之间的距离)可以落入波长范围120加上或减去因子Y内，其中，Y对应于环形滤波器的FSR。在其他实施例中，在波长谱100内，可以有N个不同的波长，数据或数据部分可以在N个不同的波长上被编码和传输。注意，不同的实施例可以使用不同的波长间距，这可以由下面描述的组件的特性来确定。在实施例中，等距间隔的波长可以用作WDM或其他应用的光源。
[0025]如图2是根据各种实施例的基于环的梳状激光装置的框图。图200包括反射镜222、230，它们充当激本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光装置，包括：用于输出光的激光源；一个或多个反射镜，其光学耦合到所述激光源并且被布置为促进在多个模式下发射所述光；增益元件，其与所述反射镜光学耦合；相位调谐器，其与所述增益元件光学耦合，以调谐所述激光源的多个模式的波长；以及环形滤波器，其与所述相位调谐器光学耦合，以选择激光的模式之间的间距。2.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述环形滤波器包括能够调谐的环形滤波器。3.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述一个或多个反射镜中的至少一个是分布式布拉格反射器(DBR)或具有在激光发射波长范围处的能够控制的阻带宽度的反射镜。4.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述多个模式是预定的。5.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述光的发射包括频率梳。6.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述增益元件是所述激光装置中仅有的增益元件。7.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述环形滤波器的半径确定所述激光的所述模式之间的频率间距。8.如权利要求1所述的激光装置，其中，所述一个或多个反射镜包括第一反射镜和第二反射镜；并且其中，所述第一反射镜是分布式布拉格反射器(DBR)，并且所述第二反射镜是宽带反射镜。9.如权利要求1所述的激光装置，还包括吸收器，所述吸收器光学耦合到所述环形滤波器，以防止光子反射回到光学腔中。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的激光装置，其中，所述相位调谐器和所述环形滤波器与具有第一光路和第二光路的分离光路光学耦合。11.如权利要求10所述的激光装置，还包括吸收器，所述吸收器耦合到所述第一光路或所述第二光路光学，以防止光子反射回到光学腔中。12.一种用于在确定的频率范围上产生在频率上等距间隔的透射峰的频率梳的方法，所述方法包括：由环形滤波器对输入光进行滤波，以产生具有在频率上等距间隔的透射峰的透射谱的输出光；以及将由光学耦合的分布式布拉格反射器(DBR)反射镜反射的、来自所述环形滤波器的所述输出光限制为所述DBR反射镜的反射率谱，其中，所述频率梳的所述确定的频率范围是所述DBR反射镜的反射率谱。13.如权利要求12所述的方法，其中，具有在频率上等距间隔的透射峰的透射谱的所述输出光形成频率梳状。14.如权利要求12所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：