基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器制造技术

基于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机械调谐的方式下，调谐速度慢、精度差、不适应未来动态光网络需要，并且不能保持窄动态线宽，不适用于密集波分复用系统的问题。本发明专利技术利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光波频率，因此只改变空间光调制器的控制信号即可对其周期调谐，加快了调谐速度，并且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，因此能够适应未来动态光网络的需要。由于采用了外腔结构，使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，适用于密集波分复用系统。

【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
波分复用技术是光纤通信的关键技术之一，在波分复用系统中，每个传输通道对应一个特定波长的光波。与此相对应，这些传输通道都需要配备一个固定的相应波长激光器。DFB激光器是目前光纤通信中普遍采用的激光器，具有波长稳定性好，操作简单，易于集成的特点。在DFB激光器中，一个布拉格光栅集成于激光器的整个腔内，因此是一种分布反馈结构。DFB激光器输出一个稳定的单模激光。在实际应用中，当一个传输通道的激光器出现故障时，必须采用具有相同波长的另一个激光器来取代。为了使整个波分复用系统更加可靠的运行，需要对每一个波长通道进行激光器的备份。这样，激光器的库存就是一个很大的数目，同时这也是使光网络的日常维护面临很大的困难。可调谐半导体激光器能够克服上述问题。当一个通道的激光器出现问题时，立即将备份的激光器调谐到该波长；当另一个通道的激光器发生故障时，将调谐激光器的波长调到该故障波长上。当每个激光器发生故障的可能性都相同时，利用可调谐激光器能够大大减少激光器的备份。除此之外，密集波分复用系统对激光器提出更高的要求。它要求激光器在动态调制的时候仍然能够保持较窄的线宽，而外腔激光器较DFB激光器有很好的谱线特性。目前采用的外腔激光器大都采用衍射光栅来选频。在稳定运转的情况下，衍射光栅外腔半导体激光器表现出相当出色的性能。但是这种激光器采用机械的方式来调谐，因此，导致激光器调谐速度慢、精度差、不能适应未来动态光网络的需要。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有激光器采用机械的方式调谐，导致调谐速度慢、精度差、不能适应未来动态光网络需要，并且不能保持较窄的动态线宽，不适用于密集波分复用系统的问题，现提出了一种基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器。基于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、空间光调制器和反射镜，准直透镜、空间光调制器和反射镜均位于激光器的外腔内，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空间光调制器，该空间光调制器将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器正常反射的方向射出，该衍射光波以垂直于反射镜表面的方向衍射到反射镜上，该反射镜将光波沿入射光路反射到空间光调制器上，经该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。上述基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括:空间光调制器基座、PZT压电陶瓷和反射镜基座；空间光调制器固定于空间光调制器基座上，PZT压电陶瓷固定于反射镜基座上，反射镜固定于PZT压电陶瓷上。基于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、空间光调制器和第二空间光调制器，准直透镜、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，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空间光调制器，该空间光调制器将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器正常反射的方向射出，该衍射光波以不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，该经第二空间光调制器将光波沿入射光路反射到空间光调制器上，经该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。上述基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括:空间光调制器基座、PZT压电陶瓷和第二空间光调制器基座；空间光调制器固定于空间光调制器基座上，PZT压电陶瓷固定于第二空间光调制器基座上，第二空间光调制器固定于PZT压电陶瓷上。基于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、衍射光栅和第二空间光调制器，准直透镜、衍射光栅和第二空间光调制器均位于激光器的外腔内，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衍射光栅，该衍射光栅将该光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从衍射光栅正常反射的方向射出，该衍射光波以不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衍射光栅，经该衍射光栅衍射至准直透镜、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。上述基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括:衍射光栅基座、PZT压电陶瓷和第二空间光调制器基座；衍射光栅固定于衍射光栅基座上，PZT压电陶瓷固定于第二空间光调制器基座上，第二空间光调制器固定于PZT压电陶瓷上。本专利技术利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频率，因此只需要改变空间光调制器的控制信号即可实现对其周期的调谐，从而加快了调谐速度，并且本专利技术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，因此能够适应未来动态光网络的需要。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，适用于密集波分复用系统。附图说明图1是实施方式一所述的基于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；图2是实施方式四所述的基于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；图3是实施方式六所述的基于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、空间光调制器5和反射镜7，准直透镜4、空间光调制器5和反射镜7均位于激光器的外腔内，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准直后入射到空间光调制器5,该空间光调制器5将光波分束获得反射光波和衍射光波,该反射光波从空间光调制器5正常反射的方向射出，该衍射光波以垂直于反射镜7表面的方向衍射到反射镜7上，该反射镜7将光波沿入射光路反射到空间光调制器5上，经该空间光调制器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还起到反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于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)、空间光调制器(5)和反射镜(7)，准直透镜(4)、空间光调制器(5)和反射镜(7)均位于激光器的外腔内，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)准直后入射到空间光调制器(5)，该空间光调制器(5)将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器(5)正常反射的方向射出，该衍射光波以垂直于反射镜(7)表面的方向衍射到反射镜(7)上，该反射镜(7)将光波沿入射光路反射到空间光调制器(5)上，经该空间光调制器(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】
1.基于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)、空间光调制器(5)和反射镜(7)，准直透镜(4)、空间光调制器(5)和反射镜(7)均位于激光器的外腔内，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(I)，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)准直后入射到空间光调制器(5)，该空间光调制器(5)将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器(5)正常反射的方向射出，该衍射光波以垂直于反射镜(7)表面的方向衍射到反射镜(7)上，该反射镜(7)将光波沿入射光路反射到空间光调制器(5)上，经该空间光调制器(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。2.根据权利要求1所述的基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，其特征在于，它还包括:空间光调制器基座(6)、PZT压电陶瓷⑶和反射镜基座(9)； 空间光调制器(5)固定于空间光调制器基座(6)上，PZT压电陶瓷(8)固定于反射镜基座(9)上，反射镜(7)固定于PZT压电陶瓷⑶上。3.基于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)、空间光调制器(5)和第二空间光调制器(10)，准直透镜(4)、空间光 调制器(5)和第二空间光调制器(10)均位于激光器的外腔内，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(I)，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)准直后入射到空间光调制器(5)，该空间光调制器(5)将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器(5)正常反射的方向射出，该衍射光波以不垂直于第二空间光调制器(10)表面的方向衍射到第二空间光调制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘雨，陈风东，张立宏，唐圭新，刘国栋，刘炳国，庄志涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：