【技术实现步骤摘要】
光电系统和方法
[0001]本公开涉及一种光电系统，其可以例如但不排他地应用于光学电信应用、光探测和测距(LIDAR)或传感器应用。本公开还涉及一种根据本公开的光电系统的基于半导体的可调谐激光光源的改进调谐方法。
技术介绍
[0002]光电系统可以例如但不排他地应用于光学电信应用、LIDAR或传感器应用领域。例如可用于光学电信应用的光电系统可包括光子集成电路(PIC)，其可具有基于半导体的可调谐激光光源，该基于半导体的可调谐激光光源可配置为以适合于光学电信的工作波长发射辐射。基于半导体的可调谐激光光源所发射的辐射的工作波长可以在无意中被改变，例如由于温度变化和/或老化。这限制了基于半导体的可调谐激光光源和包括这种激光光源的PIC在光学电信应用中的应用，在光学电信应用中，利用波长复用来提高数据速率。
[0003]基于半导体的可调谐激光光源通常有许多需要设置的控制，以便在所需的工作波长上实现单模激射。由于对每个单独的激光光源来说对基于半导体的可调谐激光光源所发射的辐射的控制的效果都是不同的，因此需要对激光光源的效果和校准...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光电系统(1)，被配置和布置为能够改进基于集成半导体的可调谐激光光源的调谐，所述光电系统(1)包括：光子集成电路PIC(2)，所述光子集成电路PIC(2)包括：基于半导体的可调谐激光光源(3)，所述基于半导体的可调谐激光光源(3)被配置为实现单模激射，从而在预定义工作波长上发射具有预定线宽的光辐射；光学测量单元(4)，被配置和布置为：接收由所述基于半导体的可调谐激光光源(3)发射的光辐射；以及提供代表所接收到的光辐射的至少一个信号；以及控制单元(5)，所述控制单元(5)与所述PIC(2)的所述基于半导体的可调谐激光光源(3)和所述光学测量单元(4)可操作地连接，所述控制单元(5)被配置为：接收第一输入，所述第一输入包括所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的预定义工作波长的设定值，所述基于半导体的可调谐激光光源(3)以所述预定义工作波长发射光辐射；基于所接收到的第一输入生成第一控制设置；向所述基于半导体的可调谐激光光源(3)提供所生成的第一控制设置，以使所述基于半导体的可调谐激光光源(3)能够以所述预定义工作波长发射光辐射；接收代表所述接收到的光辐射的所述至少一个信号；基于所述接收到的至少一个信号确定所述接收到的光辐射的工作波长；确定所述预定义工作波长的所述设定值与所述确定的工作波长之间的波长偏移；基于所述确定的波长偏移生成第一经调整的控制设置；以及向所述基于半导体的可调谐激光光源(3)提供所生成的第一经调整的控制设置，以使所述基于半导体的可调谐激光光源(3)至少能够减少所述确定的波长偏移，从而能够锁定所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的预定义工作波长。2.根据权利要求1所述的光电系统(1)，其中，所述PIC(2)的光学测量单元(4)被配置为提供至少三个电信号，所述至少三个电信号中的每一个具有时变强度并且代表从所述基于半导体的可调谐激光光源(3)接收的所述光辐射，并且其中所述控制单元(5)被配置为基于所述至少三个电信号的相位信息来确定所述预定义工作波长的设定值和所确定的工作波长之间的波长偏移，所述相位信息可从所述至少三个电信号的时变强度推导出来。3.根据权利要求1所述的光电系统(1)，其中，所述PIC(2)的所述基于半导体的可调谐激光光源(3)包括背镜(6)，所述背镜被配置为具有部分反射率，允许通过所述背镜(6)发射预定义光功率量的光辐射。4.根据权利要求2所述的光电系统(1)，其中，所述PIC(2)的所述基于半导体的可调谐激光光源(3)包括背镜(6)，所述背镜被配置为具有部分反射率，允许通过所述背镜(6)发射预定义光功率量的光辐射。5.根据权利要求3所述的光电系统(1)，其中，所述PIC(2)的所述光学测量单元(4)包括：第一分光合光器单元(7)，所述第一分光合光器单元(7)具有：第一端部(8)，所述第一端部(8)至少设置有第一光学接口(9)；和第二端部(10)，所述第二端部(10)至少设置有第二光学接口(11)和第三光学接口
(12)；第二分光合光器单元(13)，所述第二分光合光器单元(13)具有：第三端部(14)，所述第三端部(14)至少设置有第四光学接口(15)和第五光学接口(16)；和第四端部(17)，所述第四端部(17)至少设置有第六光学接口(18)、第七光学接口(19)和第八光学接口(20)；一组至少三个光电探测器(21、22、23)，所述至少三个光电探测器中的每一个光电探测器被配置为检测所接收的经由所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的背镜(6)发射的光辐射的至少一部分；多个光波导，其中：所述多个光波导中的第一光波导(24)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第一端部(8)的所述第一光学接口(9)与所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的所述背镜(6)光学互连；所述多个光波导中的第二光波导(25)具有第一光路长度L1，所述第二光波导(25)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第二端部(10)的所述第二光学接口(11)与所述第二分光合光器单元(13)的所述第三端部(14)的所述第四光学接口(15)光学互连；所述多个光波导中的第三光波导(26)具有不同于所述第二光波导(25)的所述第一光路长度L1的第二光路长度L2，所述第三光波导(26)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第二端部(10)的所述第三光学接口(12)与所述第二分光合光器单元(13)的所述第三端部(14)的所述第五光学接口(16)光学互连；所述多个光波导中的第四光波导(27)被布置为将所述第二分光合光器单元(13)的所述第四端部(17)的所述第六光学接口(18)与所述一组光电探测器中的第一光电探测器(21)光学互连；所述多个光波导中的第五光波导(28)被布置为将所述第二分光合光器单元(13)的所述第四端部(17)的所述第七光学接口(19)与所述一组光电探测器中的第二光电探测器(22)光学互连；所述多个光波导中的第六光波导(29)被布置为将所述第二分光合光器单元(13)的所述第四端部(17)的所述第八光学接口(20)与所述一组光电探测器中的第三光电探测器(23)光学互连；并且其中所述光电系统(1)包括：第一组至少三个电气连接元件(30、31、32)，所述至少三个电气连接元件中的每一个电气连接元件被布置为将所述PIC的所述光学测量单元(4)的所述一组光电探测器(21、22、23)中的相应光电探测器与所述控制单元(5)电互连；和第二组电气连接元件(33、34、35)，所述第二组电气连接元件(33、34、35)中的每一个电气连接元件被布置为将所述控制单元(5)和所述PIC(2)的所述基于半导体的可调谐激光光源(3)电互连。6.根据权利要求1所述的光电系统(1)，其中，所述控制单元(5)被配置为：接收第二输入，所述第二输入包括所述基于半导体的可调谐激光光源(3)将要发射的光辐射的相对强度噪声的设定值；
基于所接收到的第二输入生成第二控制设置；向所述基于半导体的可调谐激光光源(3)提供所生成的第二控制设置，以使所述基于半导体的可调谐激光光源(3)能够发射所述相对强度噪声为所述设定值的光辐射；接收代表所述接收到的光辐射的所述至少一个信号；基于所述接收到的至少一个信号确定所述接收到的光辐射的相对强度噪声；确定所述相对强度噪声的所述设定值与所述确定的相对强度噪音之间的偏移；基于所述确定的偏移生成第二经调整的控制设置；以及向所述基于半导体的可调谐激光光源(3)提供所生成的第二经调整的控制设置，以使所述基于半导体的可调谐激光光源(3)至少能够减少所述确定的偏移，从而能够发射预定义线宽的光辐射。7.根据权利要求3所述的光电系统(1)，其中，所述PIC(2)的所述光学测量单元(4)包括：第一分光合光器单元(7)，所述第一分光合光器单元(7)具有：第一端部(8)，所述第一端部(8)至少设置有第一光学接口(9)；和第二端部(10)，所述第二端部(10)至少设置有第二光学接口(11)和第三光学接口(12)；第二分光合光器单元(13)，所述第二分光合光器单元(13)具有：第三端部(14)，所述第三端部(14)至少设置有第四光学接口(15)和第五光学接口(16)；和第四端部(17)，所述第四端部(17)至少设置有第六光学接口(18)、第七光学接口(19)和第八光学接口(20)；一组至少三个光电探测器(21、22、23)，所述至少三个光电探测器中的每一个被配置为检测所接收的经由所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的背镜(6)发射的光辐射的至少一部分；多个光波导，其中：所述多个光波导中的第一光波导(24)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第一端部(8)的所述第一光学接口(9)与所述基于半导体的可调谐激光光源(3)的所述背镜(6)光学互连；所述多个光波导中的第二光波导(25)具有第一光路长度L1，所述第二光波导(25)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第二端部(10)的所述第二光学接口(11)与所述第二分光合光器单元(13)的所述第三端部(14)的所述第四光学接口(15)光学互连；所述多个光波导中的第三光波导(26)具有不同于所述第二光波导(25)的所述第一光路长度L1的第二光路长度L2，所述第三光波导(26)被布置为将所述第一分光合光器单元(7)的所述第二端部(10)的所述第三光学接口(12)与所述第二分光合光器单元(13)的所述第三端部(14)的所述第五光学接口(16)光学互连；所述多个光波导中的第四光波导(27)被布置为将...
【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：效能光子私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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