一种外腔可调谐激光器，及其使用方法技术

本发明专利技术实施例提供一种外腔可调谐激光器，及其使用方法，其中外腔可调谐激光器包括：增益芯片、准直镜、波长选择元件、光程差生成光路；增益芯片的一个腔面位于准直镜的焦平面；波长选择元件位于准直镜与光程差生成光路之间；准直镜对增益芯片的腔面出射的光束进行准直，形成平行光束并将其发送至波长选择元件；波长选择元件对来自准直镜的平行光束进行滤波后发送至光程差生成光路；光程差生成光路将入射光程差生成光路的平行光束分割成至少两束支路光束，并将各支路光束按入射方向反射至增益芯片，光程差生成光路可调节各支路光束的光程之间的光程差。由于光程差生成回路起到了粗选模的作用，不需要精确控制调节，使得波长调谐选择过程更为简便。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光学
，特别涉及。
技术介绍
大容量高速光传输以及更为灵活的光网络结构，是光通信发展的趋势。为了达到单波大于40Gbps的传输速率,一般米用高阶调制和相干接收技术，需要光载波线宽小于IOOKHz,以便抑制相位噪声而实现对信号相位的探测。另一方面，智能灵活的光网络，具有波长动态分配的特点，可以采用光载波的波长或频率可 调来实现。因此窄线宽可调激光器对光通信系统的演进具有重要意义。目前线宽小于IOOKHz的窄线宽可调谐激光器的实现主要依靠外腔可调激光器来实现，而现有的外腔可调谐激光器性能不甚理想，面临着调谐速度低，控制复杂，装配容差小，可靠性不高等问题。如图I所示的外腔可调谐激光器包含增益芯片、准直镜、波长选择元件以及反射镜构成。图I所示的外腔可调谐激光器之所以能够实现单纵模激射，主要是利用了两个波长可调谐元件透射谱的相互交叠来挑选出一个精细波长，即使用了游标(Vernier)效应。具体原理如下从增益芯片(12)出射的光束经准直镜(20)扩束准直之后，依次经过两个可调谐的波长选择元件(24)和(26)，被两个可调谐的波长选择元件(24)和(26)滤波的出射光束入射反射镜(14)，然后被反射镜(14)反射并完全按原先入射路径折返回到增益芯片(12)的有源区，完成外腔谐振。可调谐的波长选择元件(24)和(26)的透射谱如图2的两个自由光谱区(Free Spectral Range 1,2, FSRl以及FSR2)所示，由于FSRl与FSR2的透射峰仅在λ I波长处有交叠，因此当λ I与外腔激光器的纵模谱对应的时候，就能实现波长为λ I的单纵模激射。现有技术采用的Vernier效应是通过调节两个FSR不同的波长选择元件的透射谱，使只有一个透射峰重合而剩余透射峰错开，以实现与重合透射峰对应的单纵模激射。然而为了准确实施单纵模激射，需要“同时精确控制”两个波长选择元件的透射谱分布，使得控制极其困难，因此控制系统复杂，且调谐速率低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了，使波长调谐选择过程更为快捷简便。一种外腔可调谐激光器，包括增益芯片、准直镜、波长选择元件、光程差生成光路；增益芯片的一个腔面位于准直镜的焦平面；波长选择元件位于准直镜与光程差生成光路之间；准直镜对增益芯片的所述腔面出射的光束进行准直，形成平行光束并将其发送至波长选择元件；波长选择元件对来自准直镜的平行光束进行滤波后发送至光程差生成光路；所述光程差生成光路将入射光程差生成光路的平行光束分割成至少两束支路光束，并将各支路光束按入射方向反射至增益芯片，所述光程差生成光路可调节各支路光束的光程之间的光程差。一种外腔可调谐激光器的使用方法，包括在本专利技术实施例提供的任意一项所述的外腔可调谐激光器的增益芯片被激发产生光束后，调整光程差生成光路中各支路光束的光程之间的光程差，使得所述外腔可调谐激光器实现波长调谐功能。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点外腔谐振光路包括增益芯片，准直镜、波长选择元件和光程差生成光路。其中波长选择元件可以起到初次滤波 选模的效果；光程差生成光路起到第二次滤波选模的作用，能够从初次滤波选出的具有一定频率间隔的模式进一步挑选出期望的激射模，并抑制剩余模式以实现单纵膜激射。由于光程差生成回路起到了粗选模的作用，因此不需要精确控制调节，使得波长调谐选择过程更为快捷简便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术外腔可调谐激光器结构示意图；图2为与图I所示的外腔可调谐激光器调节的自由光谱区示意图；图3为本专利技术实施例外腔可调谐激光器结构示意图；图4为本专利技术实施例外腔可调谐激光器结构示意图；图5为本专利技术实施例经过Etalon — I滤波后的透射光谱以及双光束干涉形成的干涉谱；图6为本专利技术实施例经过Etalon — I与光程差生成光路共同滤波作用后的模式增益谱图；图7a为本专利技术实施例M=29. 15 μ m模式增益谱图；图7b为本专利技术实施例M = 29. 17 μ m模式增益谱图；图8为本专利技术实施例透射谱分部图；图9为本专利技术实施例外腔可调谐激光器结构示意图；图10为本专利技术实施例外腔可调谐激光器结构示意图；图11为本专利技术实施例方法流程示意图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部份实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种外腔可调谐激光器，如图3所示，包括增益芯片100、准直镜200、波长选择元件300、光程差生成光路400 ；其中图3所示的增益芯片100的两端为腔面1001和腔面1002 ;后续图中也均采用此种标识，不再一一赘述。增益芯片100的一个腔面位于准直镜200的焦平面；图2中腔面1002位于准直镜200的焦平面；波长选择元件300位于准直镜200与光程差生成光路400之间；准直镜200对增益芯片100的上述腔面出射的光束进行准直，形成平行光束并将其发送至波长选择元件300 ;波长选择元件300对来自准直镜200的平行光束进行滤波后发送至光程差生成光路400 ;如图3所示的波长选择元件300发送至光程差生成光路400的滤波后的平行光束600 ；上述光程差生成光路400将入射光程差生成光路400的平行光束分割成至少两束支路光束，并将各支路光束按入射方向反射至增益芯片100，如图3所示的支路光束700和支路光束800，上述光程差生成光路400可调节各支路光束的光程之间的光程差。 上述实施例中，外腔谐振光路包括增益芯片，准直镜、波长选择元件和光程差生成光路。其中波长选择元件可以起到初次滤波选模的效果；光程差生成光路起到第二次滤波选模的作用，能够从初次滤波选出的具有一定频率间隔的模式中进一步挑选出期望的激射模，并抑制剩余模式以实现单纵膜激射。由于光程差生成回路起到了粗选模的作用，因此不需要精确控制调节，使得波长调谐选择过程更为快捷简便。可选地，在本专利技术实施例中提供了两种上述光程差生成光路400的具体结构方案，需要说明的是在后续实施例中支路光束均为两路的结构，支路光束为两路以上时原理与如下实施例相同，因此以下实施例中两路支路光束的结构不应理解为对本专利技术实施例的限定。实施例一、如图4所示，上述光程差生成光路400包括至少两个反射镜401 (图4所示的两个反射镜反射镜401A和反射镜401B)，且至少有一个反射镜401的位置可调；可以是反射镜401A位置可调，也可以是反射镜401B位置可调，还可以是反射镜401A和反射镜40IB位置均可调。各反射镜401位于上述入射光程差生成光路400所生成的支路光束的传播方向上并且各反射镜401的反射面与上述的支路光束的传播方向垂直；上述光程差生成光路400可调节各支路光束光程之间的光程差，具体为调节反射镜401中位置可调的至少一个反射镜401的位置，使入射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，高磊，张光勇，陈熙，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：