基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，涉及光纤通信领域。本发明专利技术是为了解决现有激光器在密集波分复用系统中，动态线宽大，不能保证激光器的稳定性和可靠性，不适用于大容量的波分复用系统的问题。本发明专利技术选用电寻址的空间光调制器，通过数字编程和电信号共同控制来改变光波的频率，使空间光调制器能够快速地实现在不同频率间的切换，因此本发明专利技术可以运用于传输容量更大的波分复用系统中。本发明专利技术只需要将激光器的出射波长定位于特定的光通道上，空间光调制器与激射频率之间有很好的对应关系，使准确性得到保证。由于采用了外腔结构，本发明专利技术能够保持比现有激光器降低一个数量级的单模动态线宽，因此提升了光通信系统的稳定性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种激光器，特别涉及利用双空间光调制器做为光学滤波和光程调节元件的可调谐外腔半导体激光器。属于光纤通信领域。
技术介绍
在目前的长距离光纤通信系统中，光源部分广泛采用的是DFB固定波长激光器。每一个波长通道都需要一个相对应的激光器。对于波分复用系统来说，因为同时有很多个波长通道在运行，所以需要很多个固定波长的DFB激光器作为备份，这样，光源的备份和库存就成为一项庞大的成本。可调谐激光器是解决这一问题的有效途径，采用可调谐激光器，只需要对同一激光器做备份即可。密集波分复用系统对激光器提出了更高的要求，在一定的带宽资源内，波分复用相邻波长之间的间隔越小，则光纤的传输容量越大，并且它还要求激光器在进行调制的时候仍然能够保持良好的波长稳定性和动态线宽。而现有激光器在密集波分复用系统中，对激光器在进行调制的时候，由于其动态线宽较大，不能保证激光器的稳定性和可靠性，并且不适用于大容量的波分复用系统。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有激光器在密集波分复用系统中，对激光器在进行调制的时候，由于其动态线宽较大，不能保证激光器的稳定性和可靠性，并且不适用于大容量的波分复用系统的问题。现提出一种基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器。基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它包括:高反射膜、激光二极管、增透膜、准直透镜、第一空间光调制器和第二空间光调制器，准直透镜、第一空间光调制器和第二空间光调制器均位于激光器的外腔内，第一空间光调制器为电寻址的空间光调制器；在激光二极管的发光面镀有增透膜，非发光面镀有高反射膜，激光二极管产生并发射的光波经增透膜射入激光器的外腔，在该外腔内经准直透镜准直后入射到第一空间光调制器，该第一空间光调制器将光波分束获得出射光波和衍射光波，该出射光波从第一空间光调制器衍射零级的方向射出，该衍射光波以垂直于第二空间光调制器表面的方向衍射到第二空间光调制器上，该第二空间光调制器将光波沿入射光路反射到第一空间光调制器上，经该第一空间光调制器衍射至准直透镜，经该准直透镜透射后经增透膜入射至激光二极管，经该激光二极管透射的光经高反射膜反射后反射至激光二极管中。上述基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括:第一空间光调制器基座和第二空间光调制器基座；第一空间光调制器固定于第一空间光调制器基座上，第二空间光调制器固定于第二空间光调制器基座上。上述第一空间光调制器为周期性结构或非周期性结构，第二空间光调制器为周期性结构或非周期性结构，并且第二空间光调制器与第一空间光调制器为不同结构的空间光调制器。本专利技术选用电寻址的空间光调制器，通过数字编程和电信号共同控制的方式来改变光波的频率，使空间光调制器能够快速地实现在不同频率间的切换，因此本专利技术可以运用于传输容量更大的波分复用系统中。在光纤通信波分复用系统中，本专利技术所述的基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器不需要对激光器进行连续的调频，只需要将激光器的出射波长定位于特定的光通道上，空间光调制器与激射频率之间有很好的对应关系，这样调谐的准确性就能得到保证。同时，由于采用了外腔结构，使本专利技术所述的基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器能够保持比现有激光器降低一个数量级的单模动态线宽，因此提升了光通信系统的稳定性和可靠性。附图说明图1是基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器的光路原理示意图。具体实施例方式具体实施方式一:参照图1具体说明本实施方式。本实施方式所述的基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它包括:高反射膜1、激光二极管2、增透膜3、准直透镜4、第一空间光调制器5和第二空间光调制器7，准直透镜4、第一空间光调制器5和第二空间光调制器7均位于激光器的外腔内，第一空间光调制器5为电寻址的空间光调制器；在激光二极管2的发光面镀有增透膜3，非发光面镀有高反射膜1，激光二极管2产生并发射的光波经增透膜3射入激光器的外腔，在该外腔内经准直透镜4准直后入射到第一空间光调制器5,该第一空间光调制器5将光波分束获得出射光波和衍射光波,该出射光波从第一空间光调制器5衍射零级的方向射出，该衍射光波以垂直于第二空间光调制器7表面的方向衍射到第二空间光调制器7上，该第二空间光调制器7将光波沿入射光路反射到第一空间光调制器5上，经该第一空间光调制器5衍射至准直透镜4，经该准直透镜4透射后经增透膜3入射至激光二极管2，经该激光二极管2透射的光经高反射膜I反射后反射至激光二极管2中。在激光二极管2的非发光面镀有高反射膜1，为光波提供强反馈，降低激光器的增益阈值，同时该高反射膜I还起到反射和聚光的作用，能够使激光二极管发射的光、以及从外部入射至激光二极管内部的光都被反射后经由激光二极管的发光面的增透膜3发射出去；激光二极管2产生光波，并对光波进行放大；增透膜3使从激光二极管2发出的光直接进入外腔，而不在激光二极管2内发生反射，从而不会产生内腔模式；准直透镜4对光波进行扩束和准直，减小光波的发散角，提高光束质量。高反射膜I与激光二极管2相接触的一面与第二空间光调制器7的反射面共同组成了激光器谐振腔的两个端面，两个端面之间的光学长度即为激光器的光学腔长，按照激光器的纵模理论，激光器的光学腔长应为激光器出射光波长大小一半的整数倍。第一空间光调制器5作为光学滤波器，使激光器能够进行单模运转，同时还对所需的激光波长进行粗略的选择，对第一空间光调制器5的控制是通过数字编程的方式实现的，不同的周期对应于不同的控制信号，这样就能快速地改变控制信号，从而使空间光调制器能够快速地实现在不同频率间的切换；当控制信号发生改变时，在同一方向上，从第一空间光调制器5上面出射的光波频率是不同的，但由于第一空间光调制器5中的像素单元是离散存在的，因此对应于空间光调制器每一次控制信号的改变，其出射光频率也是离散变化的；据此，只需要通过改变空间光调制器上的控制信号，即可选择不用的纵模模式，也即实现对激光器的频率调节。具体实施方式二:本实施方式对具体实施方式一所述的基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器作进一步说明，本实施方式中，它还包括:第一空间光调制器基座6和第二空间光调制器基座8;第一空间光调制器5固定于第一空间光调制器基座6上，第二空间光调制器7固定于第二空间光调制器基座8上。所述空间光调制器基座能够机械调节空间光调制器的位置和方向。基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器安装在一个密封的机械平台上，第一空间光调制器基座6和第二空间光调制器基座8均固定在机械平台上，该机械平台能够确保激光器免受外界温度和气流的影响，采取一定的防震措施后，激光器能够抵御外界较强的振动；通过改变第二空间光调制器7的位置，激光器谐振腔的腔长就发生了变化，改变第二空间光调制器7的角度，从第一空间光调制器5衍射出来的光波的角度就发生了变化，从而衍射光波的频率也就发生了变化，通过改变第一空间光调制器5的位置和方向，同样能使激光器谐振腔的腔长和光波的频率发生变化。具体实施方式三:本实施方式对具体实施方式一或二所述的基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器作进一步说明，本实施方式中，第一空间光调制器5为周期性结构或非周期性结构，第二空间光调制器7为周期性结构或非周期性结构，并且第二空间光调制器7与本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于双空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，其特征在于，它包括：高反射膜(1)、激光二极管(2)、增透膜(3)、准直透镜(4)、第一空间光调制器(5)和第二空间光调制器(7)，准直透镜(4)、第一空间光调制器(5)和第二空间光调制器(7)均位于激光器的外腔内，第一空间光调制器(5)为电寻址的空间光调制器；在激光二极管(2)的发光面镀有增透膜(3)，非发光面镀有高反射膜(1)，激光二极管(2)产生并发射的光波经增透膜(3)射入激光器的外腔，在该外腔内经准直透镜(4)准直后入射到第一空间光调制器(5)，该第一空间光调制器(5)将光波分束获得出射光波和衍射光波，该出射光波从第一空间光调制器(5)衍射零级的方向射出，该衍射光波以垂直于第二空间光调制器(7)表面的方向衍射到第二空间光调制器(7)上，该第二空间光调制器(7)将光波沿入射光路反射到第一空间光调制器(5)上，经该第一空间光调制器(5)衍射至准直透镜(4)，经该准直透镜(4)透射后经增透膜(3)入射至激光二极管(2)，经该激光二极管(2)透射的光经高反射膜(1)反射后反射至激光二极管(2)中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈风东，甘雨，唐圭新，刘国栋，刘炳国，庄志涛，张立宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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