CN101366153B - 用于进行无热效应的分布式布喇格反射器波长调制的方法和装置 - Google Patents

用于进行无热效应的分布式布喇格反射器波长调制的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种为半导体激光器提供三电平电流方案以便控制光束波长和激光器温度的方法和系统。第一电流被接受注入到半导体激光器增益部件中,至少一个其它电流被接受注入到半导体激光器DBR部件和/或相位部件中。该其它电流是基于所需的温度数值进行脉冲宽度调制的。输出光束是由半导体激光器基于所接受到的第一电流和所接受到的脉冲宽度调制电流来产生的。

Description

用于进行无热效应的分布式布喇格反射器波长调制的方法和装置
发明背景
发明领域
本发明主要涉及适用于进行波长调制的方法和装置,尤其涉及用于控制注入到分布式布喇格反射器(DBR)半导体激光器中的电流以进行波长调制的方法和装置。
现有技术
多年来,激光器一直应用于显示技术。在诸如计算机显示器、电视或者其它等等的显示器中,通过三基色:红、绿和蓝的叠加来产生色彩。因此,在基于激光器的显示器中,采用激光器来提供红、绿和蓝的三基色。各个激光器可以光栅方式扫描整个屏幕或者能够固定用于照明图像,例如,电影胶片或者包含图像的空间光调制器。当与在常规电影院中所使用的白炽灯泡的亮度特性相比,激光器具备了提供具有极好亮度特性的光束的能力,从而成为基于激光器发射器中的高效和性能优良的激光器。
基于激光器的发射器可以使用单一波长或者多种波长的激光器。单一波长的半导体激光器(例如,分布布喇格反射器(DBR)激光器)已经成为利用非线性光学效应来实现波长变换的潜在光源。例如,调谐诸如非线性晶体的二次谐波发生器(SHG)装置的光谱中心的1060nm DBR半导体激光器可以用于将DBR半导体激光器的输出波长变换成530nm光束,从而为绿光提供低成本、小巧高效的非线性光源。
图1图示说明了常规的DBR半导体激光器100和二次谐波发生器(SHG)装置150。DBR半导体激光器100包括DBR部件或者部分110,相位部件或者部分120以及增益部件或者部分130。增益部件130,当连续波(CW)电流注入时,就为激光器产生了连续的光功率。注入DBR部件110的电流使得激光器输出的波长发生很大的变化,而注入相位部件120的电流使得激光器输出的波束的波长发生小的变化。SHG装置接受半导体激光器100产生的波束。变换后的波长(例如,绿色)的输出强度取决于DBR激光器波长和SHG装置的光谱中心的对准。SHG装置150输出的波束随后引向诸如显示器屏幕的输出。
一般来说,就涉及视频显示器的技术而言,光功率(例如,用于产生绿光的强度)通常需要调制在10至100MHz的基频上并且具有大约40dB的消光系数。消光系数是高的光功率水平与低的光功率水平的比率。为了实现这一效果,高调制速度和较大消光系数的组合仍是一件十分困难的任务。
获得基于DBR 100和SHG 150且具有快调制和大消光系数的光源的一种方法是快速调制DBR半导体激光器100的输出波长。其结果是,DBR半导体激光器波束快速扫描非线性SHG装置150(例如,非线性晶体)的整个狭窄空间宽度,从而产生所需要的强度调制。例如,如果需要最大的绿色功率,则将DBR波长调谐到非线性晶体的光谱中心,并且需要在一定时间之后绿色功率为零,则将DBR波长调谐到非线性晶体的光谱范围之外,以便于产生暗的图像。
用于视频的一种调制方案是脉冲波长调制。在这种情况下,注入到DBR激光器100的增益部件130中的电流保持为常数值,使得DBR激光器100的输出强度保持为近似恒定;此时注入到DBR部件110的电流具有两种可能的数值:一个对应于SHG中心波长相匹配的“导通”波长,另一个对应于比SHG中心波长要短或要长的“截止”波长。在适合于人眼的各个位周期或者象素中的绿光的强度或亮度是由对应“导通”波长注入到DBR部件110中的电流时间周期所确定,这是因为人眼敏感的慢响应,因此人眼仅仅只能感受到平均亮度。因此,为了调制在各个时间周期中的绿光的亮度,需要调制对应“导通”波长注入到DBR部件110中的电流持续时间(或者脉冲宽度)。
就DBR激光器100而言,载体等离子体效应可用于通过电流注入到DBR部件110中来实现动态偏移波长。增加注入到DBR部件100中的电流可使得所发射的激光波长偏移到较短的波长一端,称为蓝色偏移。减小注入到DBR部件100中的电流可使得激光器的波长偏移到较长的波长一端,称为红色偏移。
然而,以上所讨论的载体等离子体效应忽视了注入到激光器中的电流所引起的可能不利的热效应。注入到DBR部件110中的电流也会引起DBR部件110的温度变化。例如,如果对应“截止”波长的电流大于对应“导通”波长的电流,则长的“截止”位将会引起DBR部件的温度上升,导致激光器所发射出的波长移向较长的波长,从而逐渐缩小或者完全消除所需要的波长蓝色偏移。另外,如果对应“截止”波长的电流小于对应“导通”波长的电流,则长的“截止”位将会引起DBR部件的温度下降,导致激光器所发射的波长移向较短的波长,从而逐渐缩小或者完全消除所需要的波长红的偏移。在这两种情况下,在激光器所发射出的波长偏离SHG中心波长之后的“导通”电流上会导致所不希望的低变换效率。
在视频显示器的应用中,在指定时间上的DBR部件110的温度取决于先前位(bit)的历史。在先前位中由“导通”波长和“截止”波长的电流注入所引起的热量会影响当前位的波长。因此,在任何特定时间上,即使施加“导通”波长,热效应也会引起激光器波长偏离SHG 150的中心波长,降低SHG 150的变换效率。图2显示了这一效应,称之为热介入图形效应。在图2中,当施加恒定的“导通”电流时会增加DBR部件110的温度,导致随着时间而增大实际波长、并降低SHG的输出强度。同样,当施加较低的恒定“截止”电流时,会降低DBR部件110的温度,从而随着时间而减小实际波长。
发明内容
因此,需要这样的器件,它能够使得与注入到DBR半导体激光器的DBR部件中的电流有关的热效应最小化,同时提供适当的波长调制。
于是,根据本发明的典型实施例,披露了一种用于向半导体激光器提供三电平脉冲宽度调制的电流的方法。半导体激光器的增益部件接受注入的第一电流,半导体激光器的DBR部件接受注入的第二电流,以及半导体激光器的相位部件接受注入的第三电流。第二和第三电流可以根据所需要的温度数值,在三个数值之间调制。半导体激光器根据所接受到的第一、第二和第三电流来产生输出光束。
根据本发明的另一典型实施例,涉及这样一种体系,它用于向半导体激光器提供三电平脉冲宽度调制的电流,以控制激光器所产生的光束的波长调制。控制器获得所需强度数值,并且电流源注射第一电流到半导体激光器的增益部件,和注射第二电流到半导体激光器的DBR部件。第二电流是根据所需要的强度和所需要的温度数值而在三个数值之间进行脉冲宽度调制,并且激光器产生所述输出光束。第三电流也可以注入到半导体激光器的相位部件中。第三电流是根据所需要的强度和所需要的温度数值而在三个数值之间进行脉冲宽度调制。
本发明的其它性能和优点将在后续的详细讨论中作进一步的阐述,并且业内熟练的技术人士将从所阐述的讨论及其权利要求以及附图中很快明白或者从本发明的实践中很快意识到其它性能和优点。
为了便于理解,上述概括性描述和以下详细的讨论都仅仅只是本发明的一些实施例,旨在提供理解所要求保护的本发明属性和特性的概论或者架构。附图包括了提供本发明的其它一些理解,并且和说明书结合在一起构成本说明书的重要部分。附图图示说明了本发明的一个或者多个实施例,并且结合讨论一起用于解释本发明的原理和操作。
附图的简要说明
以下将结合下列附图来讨论本发明的上述和其它方面、性能和优点,在所有附图中,相同的标号表示相同的部件。
图1是常规的3部件DBR半导体激光器和SHG装置的示意图;
图2图示说明了热感应图形效应、及其作为DBR半导体激光器的DBR脉冲宽度的函数的所伴随的波长偏移;
图3图示说明了采用本发明的三电平电流方案的典型视频显示系统;
图4A、4B和4C图示说明了与本发明的三电平电流方案有关的电流和波长特性;
图5A、5B和5C图示说明了测试结果,该结果显示与本发明的三电平电流方案有关的电流和波长特性;以及,
图6图示说明了提供与本发明有关的电流调制方法的流程图。
详细讨论
本发明的典型实施例涉及这样的方法及其相关系统,它能够有效运行DBR半导体激光器,且能够减小与半导体激光器有关的热效应。尽管这些所要说明和讨论的特定实施例都与控制注入到DBR半导体激光器中的电流以便减小热感应波长偏移有关,但是业内普通熟练技术人士应该意识到的是:这样的系统和方法也有利于,例如,在电流注入会引起不利热效应的任何半导体激光器器件中的应用。
另外,尽管本发明的DBR半导体激光器用于涉及视频信号处理和显示的一些应用中,但是本发明旨在覆盖总体涉及半导体激光器的本发明的任何变化的或者变型的应用。例如,本发明可以应用于诸如光数据存储、图像复现、光通讯以及感知设备等等领域中。
在下列典型实施例的详细讨论中,可以参考构成本发明的一部分的附图,在附图中,通过图示显示了实践本发明的特定典型实施例。对这些实施例进行相当详细的讨论,足以使得业内熟练的技术人士能够实践本发明,应该理解的是,也可以采用其它实施例,并且还可以在不背离本发明精神和范围的条件下进行逻辑、机械和/或电学方面的变化。因此,下列详细讨论并不具有限制的意义。
根据本发明的典型实施例,DBR半导体激光器是一种众所周知的半导体激光器,例如,总体如图3所示的1060nm DBR半导体激光器。视频处理器310接受视频信号并将处理后的信号发送给控制器320。控制器320控制施加于DBR半导体激光器340的电流源330。DBR半导体激光器340具有三个单独的部件或部分:DBR部件或者部分342、相位部件或者部分344、和增益部件或者部分346。可以通过将脉冲宽度调制的电流注入到DBR部件342中,来调谐由DBR半导体激光器340所产生的输出光束348的激光发射波长;并且通过将脉冲宽度调制的电流注入到相位部件344中,来精细调谐,从而将单一光谱模式维持在二次谐波发生器(SHG)装置350的光谱中心。SHG装置350用于将DBR半导体激光器340的波长输出348分成两半,为530nm(或者频率的两倍),从而提供适用于在显示器360中所使用的低成本、小巧的、有效的绿光355光源。
激光器光输出(例如,IR光)的波长调制可以转换成SHG装置350所产生的光(例如,绿光)的强度调制。SHG装置350具有非常狭窄的频带宽度,为0.1nm至0.2nm。于是,如果将注入DBR部件中的电流变成为“截止”电流,这种变化就会使得激光器输出的波长光束偏移出SHG装置350狭窄频带宽度之外(在中心波长之外至另一波长),并因此减小或者消除由SHG装置350所输出的绿光355的输出光束强度。另外,SHG装置350也能够设置成:如果电流从“截止”电流变化到“导通”电流,则激光器输出返回至中心波长,进入SHG装置350频带宽度,从而增加或者最大化SHG装置350所输出的绿光355的输出光束强度。熟练的技术人士应该意识到,尽管在图3所示的实施例中仅仅只显示了一个DBR半导体激光器,但是也可以使用多个DBR半导体激光器(提供不同的波长输出)并且同样用于提供显示器输出的控制。
另外尽管根据典型实施例讨论了SHG装置350,但是也可以使用其它类型的波长选择装置来提供输出,例如,也可以使用无源的光滤波器。无源的光滤波器不会改变激光器输出的波长,同时能够提供具有类似强度的光束。
根据本发明,控制器320采用了一种控制方案,可有效地控制施加于激光器的注入电流IDBR、IG和IP,使得激光器产生的光束具有不受热效应影响的波长偏移。DBR部件的电流是使用三电流系统调制的。第一电流电平对应于“导通”波长,而两个不同的“截止”电流电平对应于两个“截止”波长,一个高于和一个低于“导通”波长。业内熟练的技术人士都应该理解到,在现有技术中,电流是采用脉冲宽度来调制的,以便于产生三个电平的脉冲电流。增益电流一般都是恒定的,这是在现有技术中熟知的。然而,相位电流也可以是脉冲宽度调制的,类似于DBR部件电流的调制。
温度监测器343用于跟踪DBR部件的温度,并且当电流从一个“截止”电流变化到另一个“截止”电流时作出判断。对于各个“导通”波长的持续时间,对DBR激光器340的DBR部件342的热负载是恒定的,因为仅仅只有一个恒定的电流注入到DBR部件342中。对于各个“截止”波长的持续时间,对DBR部件342的热负载是近似恒定的,因为注入到DBR部件342中的电流是在较高的和较低的“截止”数值之间切换的。当激光器波长需要从“导通”波长(即SHG中心波长)切换出时,“导通”电流就要停止并且将较低的“截止”电流施加于DBR部件342。温度监测器343可实时测量温度。在经过一段特定的时间之后,如果激光器波长需要切换到SHG中心波长,则要应用“导通”波长。如果激光器波长需要继续自SHG中心波长偏移,则温度监测器343会将测量到的DBR温度与阈值温度数值相比较,并且如果DBR温度低于阈值数值的话,就施加较高的“截止”电流。阈值温度数值是这样的DBR温度,在该温度时,如果施加“导通”电流,且发射的激光波长自SHG中心波长偏移,但在容许容差范围之内。然而,如果DBR温度是高于阈值温度数值的话,则仍旧施加较低的“截止”电流。同样,当施加较高的“截止”电流时,温度监测器用于将测量到的DBR温度与阈值温度数值相比较,从而决定何时变化到较低的“截止”电流。因此,根据DBR温度的温度变化,电流可以在每一个位周期内或者以较低的频率从较低的“截止”电流变化到较高的“截止”电流。同样,对于一个以上的位周期,如果温度超出阈值温度数值,即高于或者低于阈值温度数值,则温度监测器将指示只能分别使用较低的“截止”或者较高的“截止”电流。
温度检测器343也可以测量或者替代测量相位部件温度的温度,并且控制用于相位部件的电流,类似于以上所讨论的电流,进行判定。如果DBR激光器的相位部件344用于精细调谐DBR激光器的波长的话,则相位部件344也可以对激光器的热负载有贡献,并引起波长中的失真。因此,注入到相位部件344中的电流也可以从“导通”波长切换到较低的“截止”波长,并随后再切换到较高的“截止”波长,以便于将激光器的温度保持恒定。在DBR部件342和相位部件344中的热负载可以通过向各个部件注入阶梯电流、保持温度的恒定和热负载的恒定,来保持恒定。为了简化说明,以下仅仅只讨论在激光器DBR部件342中的热负载。
温度监测器可以是一个直接或者间接测量DBR部件温度的装置。例如,温度监测器可以是安装在DBR激光器340的DBR部件342上的热敏电阻器、或者是测量依赖于温度的连接电压的电压表、或其他装置。温度监测器也可以是一个软件程序,用于根据在先前位中所积累的热负载来计算DBR部件温度。热负载可以通过DBR部件的施加电流和电压数值的乘积来估计。
图4A、4B和4C图示说明了根据本发明各个“导通”和“截止”波长的波长和电流的关系。各图都显示了在施加于DBR部件342的电流和DBR激光器340所产生的波长348之间的关系。各图都显示了对本发明三电平电流方案的波长的影响。
如图4A所示,在SHG中心波长上的波长是由注入到DBR半导体激光器340中的DBR部件342中的相关电流IDBR诱导产生的。图4A所示的光谱图图示说明了在一个位周期内由DBR半导体激光器340所产生的光谱密度。
如图4B所示,如果一个位周期需要具有半个位周期的“导通”波长,则就在该位周期的第一个半周期内向DBR部件342施加一个恒定的电流,随后施加较低的“截止”电流或较高的“截止”电流。两个不同的“截止”电流导致两个偏移SHG中心波长的激光发射波长,即,两个激光发射的波长要么长于、或者要么短于SHG的中心波长。同样,两个不同的“截止”电流具有相同的净热负载,好像施加了恒定的“导通”电流。尽管没有具体的显示,但根据所接受到的视频信号所需的视频信号强度,使用类似的三电平电流方案,就可以产生众多的其它波长。
如图4C所示,如果一个位周期需要在整个位周期内具有“截止”波长的话,则可以施加较低的“截止”电流和较高的“截止”电流。两个不同的“截止”电流会导致两个激光发射的波长要么长于或者要么短于SHG的中心波长。由于较低的“截止”电流而变化的波长、和由于较高的“截止”电流而变化的波长,都应该是足够大的,以便于具有用SHG装置350的近似零的转换效率。另外,两个“截止“电流确保所具有的净热负载与施加恒定的“导通”电流相同。
这两个“截止”电流是相对于“导通”电流不对称的。这是因为载波感应波长变化的效率随着电流而减小。在这种情况下,因为波长由于两个“截止”电流变化至具有相同的效应,较高的“截止”电流的持续时间要比较低的“截止”电流的持续时间短
图5A、5B和5C显示了用本发明电流调制方案的测试结果。图5A和5B显示了提供给DBR激光器340的DBR部件342的输入电流电平。图5A显示了三电平电流输入,产生位于SHG中心波长的部分导通波长。三电流分别为100mA、50mA和155mA。图5B显示了“截止”波长,在这种情况下,输入电流可在50mA和155mA之间切换。
图5C显示了三条曲线,图示说明了DBR激光器采用图5A和5B所示的电流输入时的频率响应。图5C中的上部波长曲线显示了采用100mA的恒定电流输入(电流输入没有显示)时的“导通”波长。中部波长曲线显示了在“导通”波长任一边的两个“截止”波长,分别对应于三个输入电流中的每一个电流,其中,一个是“导通”输入电流和两个是“截止”输入电流。下部波长曲线显示了两个“截止”波长,对应于两个输入电流,较低的“截止”电流输入和较高的“截止”电流输入。
图4A、4B和4C以及图5A、5B和5C所图示说明的实施例考虑了调整DBR部件342的电流从而保持DBR激光器340的热负载在一个位周期内是恒定的。实施例说明了如何使用两个不同的电流注入到DBR部件342中,较低的“截止”电流和较高的“截止”电流,从而使得激光器的波长离开SHG的中心波长而转换。较低“截止”电流的较低热负载可以由较高“截止”电流来补偿,使得在一个位周期内的总的热负载是相同的,好像在该位整个周期施加恒定的“导通”电流。因此,DBR激光器340的DBR部件342的温度仍旧保持恒定。当将“导通”电流施加于DBR激光器340的DBR部件时,所产生的激光发射波长可以在没有任何热引入图形效应的条件下对准SHG的中心波长。如果DBR激光器的温度变化速度比应用的各个位周期的慢,则热负载就能够在多个位周期上保持恒定。
于是,根据本发明,图6以流程图的方式提供了调制DBR半导体激光器波长输出的方法。在步骤610,系统(如图3所示)接受和处理视频信号。在步骤620,获得一位时间周期内与视频信号有关的所需光功率(视频强度)。在步骤630,控制器320接受与所接受到的视频信号有关的所需光功率并且确定所要施加的“导通”电流和“截止”电流的百分比(例如,如图4B所示)。
在步骤640,将脉冲电流注入到DBR半导体激光器的DBR部件,该脉冲电流具有确定的“导通”和“截止”电流数值。如果该位周期具有位周期100%的“导通”电流,则施加恒定的“导通”电流。如果该位周期具有小于位周期100%但大于位周期0%(例如,位周期的50%)的“导通”电流,则在位周期的一半施加“导通”电流,而在位周期的另一半施加较低的“截止”和/或较高的“截止”电流。如果该位周期具有位周期0%的“导通”电流,则施加较低的“截止”电流和/或较高的“截止”电流。该应当使用的“截止”电流是由先前位中的热负载的历史所确定的,从而保持温度的恒定。在步骤650,DBR半导体激光器产生在调制波长处的光束,具有基于所需视频强度的光功率。在步骤660,光束可由SHG装置350转换成基色(例如,绿色),并且将所需要的光功率提供给显示器360。
本发明提供了一些明显优于常规系统的显著优点。通过采用本发明,在三电平的电流方案中,DBR半导体激光器的净热负载是恒定的。当DBR激光器的DBR部件的温度超出了阈值温度数值时,通过将“截止”电流从较低的“截止”电流改变成较高的“截止”电流,正如温度监测器所测量到的,而不是在各个位周期中的机械式改变,就能够降低对DBR激光器的驱动电路和响应时间方面的严格要求。
尽管本发明采用3部件DBR半导体激光器用于视频信号处理进行了说明,但是也可以采用诸如光栅采样DBR(SG-DRB)激光器之类的DBR半导体激光器的其它改型、以及采用背面光栅采样反射(GCSR)激光器的光栅辅助并行耦合器。
因此,很显然,根据本发明已经提供了使用电流调制的方法和系统。对于业内熟练的技术人士而言,在结合一些图示说明的实施例来讨论和说明本发明的同时,许多替代、改进和变型都是显而易见的。因此,本披露旨在包含所有在本发明的精神和范围之内的这类替代、改进、等效和变型。

Claims (15)

1.一种用于调制半导体激光器输出光束的波长的方法,包括以下步骤:
接受注入激光器增益部件中的第一电流;和,
接受注入脉宽调制的激光器的DBR部件中的第二脉冲电流,所述激光器是由至少一个“导通”电流与第一和第二交替的“截止”电流的组合进行脉冲宽度调制的,所述“导通”电流产生所述输出光束的中心波长,其中所述第一“截止”电流产生具有长于所述中心波长的第一“截止”波长的输出光束,以及所述第二“截止”电流产生具有短于所述中心波长的第二“截止”波长的输出光束,所述第一和第二“截止”电流具有:(i)相对于所述“导通”电流的电流幅度分别较低的和较高的电流幅度,其中,选择注入到所述DBR部件中的第一和第二“截止”电流的组合,使得所述DBR部件的电流感应热负载在所述激光器的整个工作过程中保持充分的恒定,从而基本消除由“导通”电流所产生的中心波长的中心波长偏移;或(ii)相对于产生所述中心波长的所述“导通”电流的电流幅度分别较高和较低的电流幅度,其中,所述第一和第二“截止”电流中的一个电流或者另一个电流的使用在多个位周期内交替,使得所述激光器的电流感应热负载在所述激光器的整个工作过程中保持充分的恒定,从而基本避免波长偏移。
2.一种用于调制半导体激光器输出光束波长的方法,包括步骤:
接受注入到激光器增益部件中的第一电流;
接受注入到激光器DBR部件中的第二电流;和,
接受注入到激光器相位部件中的第三脉冲电流,所述激光器是采用至少一个“导通”电流与第一和第二“截止”电流的组合进行调制的,其中,所述“导通”电流产生所述输出光束的中心波长,所述第一和第二“截止”电流各自产生波长不同于中心波长的输出光束,所述注入相位部件中的第一和第二“截止”电流分别具有相对于所述“导通”电流的电流幅度较高的和较低的电流幅度;
其特征在于,选择第一和第二“截止”电流的组合,使得所述激光器的电流感应热负载在所述激光器的整个工作过程中保持充分的恒定,从而基本避免中心波长偏移。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,选择所述“导通”电流以及第一“截止”和第二“截止”电流的所述组合的电平,使得所述热负载在各个位周期内都是相同的。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,选择所述“导通”电流以及第一“截止”和第二“截止”电流的所述组合的电平,使得在每一个位周期内的热负载都是可变的。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一和第二“截止”电流中的仅一个电流或者另一个电流在多个位周期内使用,使得所述激光器的温度仍保持在所选择的温度限度之间。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,确定所述半导体激光器的温度,并且所述第一和第二“截止”电流中的仅仅一个电流或者另一个电流的使用在之间进行周期性切换,以维持所述激光器在所述温度限度之间。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述温度是(i)通过电子元件来间接检测,或者(ii)通过数字处理器计算先前位周期中所积累热负载的程序来间接确定的。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,如果所确定的温度是低于所选择的温度,则在操作周期内仅仅只使用第一“截止”电流,而如果所确定的温度是高于所选择的温度,则仅仅只使用第二“截止”电流。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括步骤:将所述输出光束直接注入二次谐波发生器晶体中,从而改变所述输出光束的波长。
10.一种用于调制半导体激光器输出光束波长的装置,包括:
第一电流源,用于向激光器增益部件提供第一电流;
第二电流源,用于向激光器DBR部件提供第二脉冲电流,所述激光器是采用“导通”电流与第一和第二“截止”电流的组合进行脉冲宽度调制的,其中,所述“导通”电流产生所述输出光束的中心波长,所述第一和第二“截止”电流各自产生不同波长的输出光束,所述第一和第二“截止”电流分别具有相对于所述“导通”电流的电流幅度较高的和较低的电流幅度;以及,
控制电路,用于选择在所述激光器工作周期内的所述第一和第二“截止”电流中的一个或者另一个电流,使得所述激光器的电流感应热负载保持充分的恒定,从而基本消除所述输出光束的中心波长偏移。
11.一种用于调制半导体激光器输出光束波长的装置,包括:
第一电流源,用于向激光器增益部件提供第一电流;
第二电流源,用于向激光器DBR部件提供第二电流;和,
第三电流源,用于向激光器相位部件提供第三脉冲电流,所述激光器是采用“导通”电流与第一和第二“截止”电流的组合进行脉冲宽度调制的,其中,所述“导通”电流产生所述输出光束的中心波长,所述第一和第二“截止”电流各自产生波长不同于中心波长的输出光束,注入所述相位部件的所述第一和第二“截止”电流分别具有相对于所述“导通”电流的电流幅度较高的和较低的电流幅度;以及,
控制电路,用于选择在所述激光器工作期间内的所述第一和第二“截止”电流中的一个或者另一个电流,使得所述激光器的电流感应热负载保持充分的恒定,从而基本避免所述输出光束的中心波长偏移。
12.如权利要求10或11所述的装置,其特征在于,选择所述“导通”电流以及第一“截止”和第二“截止”电流的所述组合的电平,使得所述热负载在各个位周期内都是相同的。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,选择所述“导通”电流以及第一“截止”和第二“截止”电流的所述组合的电平,使得在每一个位周期内的热负载都是可变的。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第一和第二“截止”电流中的仅一个电流或者另一个电流在多个位周期内使用,使得所述激光器的温度仍保持在所选择的温度限度之间。
15.如权利要求10或11所述的装置,其特征在于,对于多个位周期,所述控制电路在选择所述第一和第二“截止”电流中的一个或者另一个电流之间变更,使得热负载在所述激光器的整个工作过程中保持充分的恒定。
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