CN103633558B - 采用小型mems镜的宽带可调谐外腔激光器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器，其包括依次设置的MEMS反射镜（8）、光栅（6）、第一光束准直透镜（2）、半导体光增益器件（1）、第二光束准直透镜（3）、光隔离器（4），其中，所述半导体光增益器件（1）、第一光束准直透镜（2）、MEMS反射镜（8）、光栅（6）构成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔，并且，所述宽带可调谐外腔激光器还包括驱动控制器（13），其与所述MEMS反射镜（8）、所述半导体光增益器件（1）连接。本申请形成了简化的Littman激光器结构，采用了小型悬臂梁式MEMS反射镜替代传统的大平面镜，实现了Littman激光器的小型化，并能进一步增强MEMS的振动适应性。

Description

采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器

技术领域

本发明涉及一种可调激光器方案，具体地说，涉及一种采用光栅和MEMS镜调谐的宽带可调外腔激光器，该激光器可用于DWDM光通信系统。

背景技术

多通道可调谐激光器近年来一直是业界关注的重点，在10Gb/s和40Gb/s光通信系统中均大量采用了可调激光器产品，这些应用中采用的主要是半导体集成技术（SGDBR）的多通道可调激光器产品。而100Gb/s以上速率的相干光通信系统应用则对多通道可调激光器提出了更高的要求，即必须是具有窄线宽特性的可调激光器，这是由于系统特性受到信号相位噪声限制的原因，因此在100Gb/s以上速率的相干光通信系统应用方面，具有良好线宽控制能力的外腔激光器正在逐步崭露头角，其典型代表是EMCORE公司的热光调谐微光学外腔激光器，其线宽小于100kHz，是目前100Gb/s相干光通信系统的首选产品。这是一种基于双热光可调标准具的外腔激光器，通过热光游标调整实现多通道调谐功能，然而，热是一个难以精密控制的物理量，因此热光调谐需要高精度的温度定标，而且调整过程中的热弛豫往往会影响器件的调谐速度和控制精度。

实际上传统的外腔可调激光器技术已发展多年，例如典型的Littman和Littrow结构的半导体外腔可调激光器，是基于光栅色散和谐振腔机械运动体系的可调谐结构，许多高稳频固体可调谐激光器均采用了这一类的结构，如今已比较成熟，然而这些激光器由于其固有的结构和调谐要求，几乎很难适应光通信系统要求的小体积和长期稳定性和可靠性要求，其中关键问题在于器件的体积。随着微机械（MEMS）技术的发展，利用MEMS器件实现Littman结构中的镜面运动调谐功能已被提出，已公布的典型专利如美国Iolon公司的US6847661、US6856632、US6912235和美国Coherent公司的US7443891等，其特点是通过静电MEMS驱动机构实现反射腔镜的转动，但是其反射镜与静电驱动机构不在一个平面内，因而这种MEME机构显得过于庞大和复杂，成品率低，制作成本较高，同时其环境适应性也会比较差。

图2是现有技术的Littman可调激光器的光路原理的示意图。为了提高激光器波长或品率控制精度，传统的Littman可调激光器中光束束斑略大，并且其调节端面的腔镜也有相对较大的面积，激光器波长或频率调谐通过端面腔镜的旋转来实现，由于腔镜的面积足够大，对于宽带的调谐具有足够好的适应性。

发明内容

本发明的目的是通过在外腔激光器中放置可调光滤波器的方法实现一种多通道可调谐激光器，具体讲是采用了基于“光栅+MEMS旋转镜”结构的可调光滤波器，是一种改进型的Littman激光器结构。针对应用需求，在腔内增加了固定栅格滤波器实现多通道精确定位功能，针对该可调光滤波器在大带宽情况下的特性保障提出了光学结构上和相位控制上的技术措施，实现了一种基于MEMS镜调谐的小型化宽带多通道可调激光器。

本发明提出了一种采用微光学器件的改进型Littman结构多通道可调谐外腔激光器，通过采用微小光学器件实现了紧凑的外腔半导体激光组件封装结构，主要有精密光栅、悬臂梁式MEMS转镜、精密栅格滤波器、微位移器等。根据本发明的实施例的可调谐外腔激光器采用纳米级光栅，克服了微小束斑光束照射的光谱分辨精度问题，并且，悬臂梁式MEMS转镜具有紧凑结构和较强的环境适应性能，能适应高速的驱动，通过连续驱动调节悬臂梁式MEMS转镜，可以实现宽带多通道调谐功能，该结构的激光器整体体积大大缩小，并且由于整体采用气密型激光组件封装，确保了器件的长期稳定性和可靠性。

本发明的目的是这样实现的：

1、通过栅格滤波器实现针对特殊应用的多通道波长的定位。

2、通过采用光栅实现宽带光信号（光束）的空间方向分离，利用MEMS镜面的连续旋转分别形成不同色散方向光信号的选择调谐。

3、通过一个紧凑的光学结构实现采用小面积MEMS镜收集大色散角光束信号的功能，实现大带宽调谐功能。

4、采用无源相位补偿与精密相位补偿结合的方法实现在较大温度差异条件下的相位补偿功能。

5、通过闭环控制的精密腔镜位移实现精密相位补偿，确保激光器的稳定激射状态。

根据本发明的实施例，提供了一种采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器，其包括依次设置的MEMS反射镜（8）、光栅（6）、第一光束准直透镜（2）、半导体光增益器件（1）、第二光束准直透镜（3）、光隔离器（4），其中，所述半导体光增益器件（1）、第一光束准直透镜（2）、MEMS反射镜（8）、光栅（6）构成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔，并且，所述宽带可调谐外腔激光器还包括驱动控制器（13），其与所述MEMS反射镜（8）、所述半导体光增益器件（1）连接，其中，所述半导体光增益器件（1）用来提供所述宽带可调谐外腔激光器的增益，产生宽带多通道光束，所述第一和第二光束准直透镜（2、3）分别用来形成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔内部以及输出端的准直多波长光束，所述光隔离器（4）用来透射所述激光器输出端的准直多波长光束，并隔离回波，所述光栅（6）用来将所述谐振腔内部的准直多波长光束分解为按波长具有不同色散角的多个光束，所述驱动控制器（13）用来调节半导体光增益器件（1）的增益，还用来向所述MEMS反射镜（8）提供驱动信号。

由此，所述半导体光增益器件（1）确保实现稳定激射和足够的光输出功率，所述MEMS反射镜（8）通过转动，与所述光栅（6）共同在激光谐振腔内构成对不同波长的谐振，从而实现外腔激光器的波长调谐功能。所述微位移器（10）根据来自所述驱动控制器（13）的信号，控制和调整所述MEMS反射镜（8）的位置，实现光程和相位的调节。这样，通过采用快速的微位移器可以实现快速相位调节功能

根据本发明的实施例，所述宽带可调谐外腔激光器还包括与驱动控制器（13）连接的微位移器（10），用来根据来自所述驱动控制器（13）的信号，调节所述MEMS反射镜（8）的位置。

根据本发明的实施例，所述宽带可调谐外腔激光器还包括设置在所述光栅（6）和栅格滤波器（5）之间的温度相位补偿器（9），其用来补偿所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔随温度变化产生的相位变化。即，通过控制调节其温度来调节通过光束的光程。

由此，所述宽带可调谐外腔激光器实现了温度控制的相位调节功能。由于温度调控的特点，该相位调节功能具有缓慢调节特点，

根据本发明的实施例，所述MEMS反射镜（8）的镜面通过连续旋转分别形成光信号在不同色散方向上的反射，从而形成这些特定波长信号的谐振激射，并且，其中，所述MEMS反射镜（8）采用小镜面悬臂梁结构，其镜面大小与通过所述光栅（6）的光束束斑大小接近。

由此，由于宽带光信号经过光栅后的色散角较大，通过一个紧凑的光学结构实现了采用小面积MEMS镜收集大色散角光信号的功能；采用无源相位补偿与精密相位补偿结合的方法实现在较大温度差异条件下的相位补偿功能，其中的精密相位补偿通过采用精密位移器件实现腔长的变化来实现。

根据本发明的实施例，所述宽带可调谐外腔激光器还包括设置在MEMS反射镜（8）和光栅（6）之间的会聚透镜（7），用来会聚来自光栅（6）的光束，并将会聚后的光束输入到所述MEMS反射镜（8）。

根据本发明的实施例，所述MEMS反射镜（8）的驱动端被施加三角波电压驱动。

由此，采用针对特殊应用波长通道间隔和特定的带宽要求的标准具实现栅格滤波器，确保激光器工作波长的准确性；为实现栅格稳定性，标准具可以采用特殊的零温度系数材料的无源标准具，也可以采用热光材料的具有精密温控的温度补偿型标准具，具有精密温控的温度补偿型标准具还可以实现灵活栅格滤波器功能。

根据本发明的实施例，所述宽带多通道光信号经过所述光栅（6）被分离以后，90%以上的能量集中在一级衍射光束中。

根据本发明的实施例，所述宽带可调谐外腔激光器的腔内总光程Δ满足如下等式：

Δ=L1·n1+L2·n2+L9·n9+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1

其中，L1为光在增益器件1中的往返长度，n1为增益器件1的折射率；L2为光在准直透镜2中的往返长度，n2为准直透镜2的折射率；L5为光在栅格滤波器5中的等效往返长度，n5为栅格滤波器5的折射率；L6为光在光栅6中的往返长度，n6为光线经历光栅6的等效折射率；L7为光在会聚透镜7中的往返长度，n7为会聚透镜7的折射率，n9和L9分别为温度相位补偿器9的折射率及其厚度，La和1为光线在腔内经历的全部空气路径长度和空气折射率。

根据本发明的实施例，Δ=Leff·neff+L9·n9，并且，δ(L9·n9)=-δ(Leff·neff)，其中，Leff·neff=L1·n1+L2·n2+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1，δ表示在经历宽温区温度变化时光程的变化量，并且，根据δ(Leff·neff)的符号正负及大小，所述温度相位补偿器（9）通过具有相反折射率温度特性的适当厚度的材料来实现。

由此，针对宽带光信号经过光栅以后发散角较大，而MEMS镜面尺寸相对较小，难以调谐大角度光束的问题，在光栅和小型MEMS镜之间采用一个焦距合适的透镜，将经过光栅的发散多波长光信号会聚到小型MEMS镜面处，使得小型MEMS镜在旋转过程中对不同波长信号光束的反射效果达到一致，确保实现大带宽调谐功能。

由此，针对激光器腔长（光程）在较大温度差异条件下的变化偏大，精密相位补偿器件补偿量不足的特点，通过采用与激光器腔长（光程）变化相反改变的无源相位补偿器进行粗略的补偿，仅采用精密相位补偿器件补偿无源相位补偿器未能精密补偿的相位余量，实现较大范围激光器腔长（光程）变化导致的相位偏离的精确补偿。

根据本发明的实施例，所述微位移器（10）采用压电精密微位移器实现，在闭环监控条件，通过精密微位移调整所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔的后端镜，实时调整所述宽带可调谐外腔调整激光器的相位。

由此，通道切换导致的光束路径变化将导致外腔激光器中的相位条件发生改变，加上温度变化过程中未能被无源相位补偿器精确补偿的相位变化都通过采用精密相位补偿器件实现补偿，精密相位补偿功能在闭环监控条件下实时进行，确保激光器的稳定工作状态。

本发明具有以下优点和积极效果：

①采用无零级的高效衍射光栅，形成了简化的Littman激光器结构。

②采用了小型悬臂梁式MEMS反射镜替代传统的大平面镜实现了Littman激光器的小型化。

③采用特殊透镜解决了MEMS反射镜面积小，难以适应大带宽信号调谐要求的问题，采用特殊透镜结构后还可以进一步减小MEMS反射镜面积，能进一步增强MEMS的振动适应性。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器的原理图；

图2为传统的Littman激光器的光路原理图；

图3(a)为根据本发明的实施例的采用MEMS镜的Littman激光器光路原理图；

图3(b)为根据本发明的实施例的采用MEMS镜+透镜的Littman激光器光路原理图；

图4为根据本发明的实施例的外腔激光器腔内部件及其腔内光程构成的示意图；

图5为根据本发明的实施例的另外一种采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器的原理图；以及

图6为根据本发明的实施例的采用小型MEMS镜的高速准连续可调扫频激光器的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1—半导体光增益器件

2、3—光束准直透镜

4—光隔离器

5—栅格滤波器

6—光栅

7—会聚透镜

8—MEMS反射镜

9—温度相位补偿器

10—微位移器

11—光分束器

12—光探测器

13—驱动控制器

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的原理。

根据本发明的实施例的宽带可调谐外腔激光器的一种结构如图1所示，其主要包括半导体光增益器件1、第一和第二光束准直透镜2和3、光隔离器4、栅格滤波器5（可选）、光栅6、会聚透镜7（可选）、MEMS反射镜8、温度相位补偿器9（可选）、微位移器10（可选）、光分束器11（可选）、光探测器12（可选）以及驱动控制器（13），构成了一种小型化、大调谐范围外腔半导体激光器。

具体地，所述宽带可调谐外腔激光器包括依次设置的微位移器10、MEMS反射镜8、光栅6、第一光束准直透镜2、半导体光增益器件1、第二光束准直透镜3、光隔离器4、光束分离器11、光探测器12，所述光隔离器4用来透射所述输出端的准直多波长光束，并隔离回波，以确保激光器稳定工作，

并且，所述宽带可调谐外腔激光器还包括驱动控制器13，其与所述微位移器10、所述MEMS反射镜8、所述半导体光增益器件1、以及所述光探测器12连接，用来实现所述宽带可调谐外腔激光器的驱动和控制，

其中，所述半导体光增益器件1用来提供所述宽带可调谐外腔激光器的增益，

所述第一和第二光束准直透镜2、3用来形成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔内部以及输出端的准直多波长光束，

所述光栅6用来将所述准直多波长光束分解为按波长具有不同色散角的多个光束，

所述MEMS反射镜8用来构成外腔激光器的可转动反射腔镜，所述MEMS反射镜8通过转动，与所述光栅6共同在激光谐振腔内构成对不同波长的谐振，

所述微位移器10用来根据来自所述驱动控制器13的信号，控制和调整所述MEMS反射镜8的位置，实现光程和相位的调节，

所述光束分离器11用来将输出的激光光束分离出一小部分，并将分离出激光光束提供给所述光探测器12，

所述光探测器12用来探测由所述光束分离器11分离出来的部分激光光束的光功率，并将探测出的光功率提供给所述驱动控制器13，

所述驱动控制器13根据所述光探测器12探测出的光功率，调节半导体光增益器件1的增益，所述驱动控制器13还用来向所述MEMS反射镜8提供驱动信号。

所述宽带可调谐外腔激光器还可包括设置在所述光栅6和第一光束准直透镜2之间的所述栅格滤波器5，用来对通过半导体光增益器件1所产生的宽带多通道光信号的波长进行选择，并且，其中，所述光栅6是衍射光栅，其通过色散的方式将经过所述栅格滤波器5进行波长选择之后的宽带多通道光信号在空间方向上分离开。

所述宽带可调谐外腔激光器还可包括设置在所述光栅6和栅格滤波器5之间的温度相位补偿器9，其用来通过控制调节其温度来调节通过光束的光程。

其中，所述MEMS反射镜8的镜面通过连续旋转分别形成光信号在不同色散方向上的反射，从而形成这些特定波长信号的谐振激射，并且，其中，所述MEMS反射镜8采用小镜面悬臂梁结构，其镜面大小与通过所述光栅6的光束束斑大小接近。

所述宽带可调谐外腔激光器还可包括设置在MEMS反射镜8和光栅6之间的会聚透镜7用来会聚来自光栅6的光束，并将会聚后的光束输入到所述MEMS反射镜8。

其中，所述MEMS反射镜8的驱动端被施加三角波电压驱动。

其中，所述宽带多通道光信号经过所述光栅6被分离以后，90%以上的能量集中在一级衍射光束中。

本发明的另外一个实现方案是针对小色散角的简化型可调激光器，如图5所示。图5为根据本发明的实施例的另外一种采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器的原理图。与图1的所述宽带可调谐外腔激光器相比，其中去掉了光束会聚透镜7。为了简明起见，对于与图1的所述宽带可调谐外腔激光器相同或类似的部件，在此不再赘述。这种结构可针对两种用途的应用，一种是很窄的波长或频率调谐范围，这种情况下，光束的色散角不大，仅需要微调MEMS转镜角度即可实现所需的调谐范围；另外，对于更大一些的调谐范围要求，也可以通过降低光栅色散能力的方法适当缩小光束角度，在特性允许的情况下，该结构更加简单。

本发明的另外一个实现方案是针对高速准连续可调扫频激光器，如图6所示。图6为根据本发明的实施例的采用小型MEMS镜的高速准连续可调扫频激光器的示意图。与图1的所述宽带可调谐外腔激光器相比，其中去掉了用于通道定标的栅格滤波器5，并且在MEMS反射镜8的驱动端加上三角波电压驱动（此处为连续电压扫描），分别形成光束在不同色散方向上的反射，从而形成这些特定波长信号的谐振激射。为了简明起见，对于与图1的所述宽带可调谐外腔激光器相同或类似的部件，在此不再赘述。通过连续改变MEMS反射镜8的反射镜面角度而实现连续调谐，考虑到腔模不连续性，为了实现更好的连续调谐功能，一方面尽可能增加腔长，另一方面通过适应性的微位移器调整来实现。

由此可见，针对实现与现有技术相比的小体积Littman可调激光器（其在“背景技术”部分也有提及，并参见图2）的要求，本发明采取的主要措施是：第一，采用小束斑透镜（会聚透镜7）缩小谐振腔内的光束束斑；第二，为了在较小束斑条件下使经光栅的色散光束具有足够高的衍射效率和波长角分辨能力，采用了更精细的纳米级的光栅（光栅6）；第三，采用了小镜面悬臂梁结构MEMS转镜（MEMS反射镜8），其镜面面积与光束束斑大小相近。

如图3(a)所示，由于MEMS反射镜8的镜面面积与光束束斑大小相近，所以，在MEMS无法紧密靠近光栅面时，经过光栅色散分离的大角度波长信号将无法经MEMS镜面反射构成谐振，因此采用了一个MEMS转镜与光栅间的特殊光束会聚透镜（会聚透镜7），如图3(b)所示，这样可以将更大角度的色散光束都会聚到小镜面MEMS转镜上，这样通过MEMS转镜的旋转使激光器实现大带宽波长调谐功能。

该图中，α为入射光束及1级衍射光束中心波长与光栅平面的夹角，θ为衍射光束中不同波长中最长与最短波长的光束之间的夹角；而λ为多波长光信号的中心波长，λ-⊿λ为多波长光信号中最短的信号波长，λ+⊿λ为多波长光信号中最长的信号波长。

本发明的激光器结构尽管采用了小型光器件和光学平台温控系统，但是，由于器件温度均匀性问题，外腔激光器的谐振相位条件还是可能会受到温度因素的影响。为了确保在较大的温度变化条件下激光器的谐振相位条件，这里采用了无源和有源两种方法实施激光器的相位补偿，所谓无源方法就是利用温度环境变化的一致性，通过选择特殊材料的补偿结构实现的相位补偿；而有源方法就是在反馈控制下，通过微动MEME镜面的位置来微调相位。

下面结合图4说明采用无源相位补偿的原理，如图4所示，激光器腔内总光程Δ可以有如下表述：

Δ=L1·n1+L2·n2+L9·n9+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1

其中，L1为光在增益器件1中的往返长度，n1为增益器件1的折射率；L2为光在准直透镜2中的往返长度，n2为准直透镜2的折射率；L5为光在栅格滤波器5中的往返长度，n5为栅格滤波器5的折射率；L6为光在光栅6中的往返长度，n6为光线经历光栅6的等效折射率；L7为光在会聚透镜7中的往返长度，n7为会聚透镜7的折射率，n9和L9分别为温度相位补偿器9的折射率及其厚度，La和1分别为光线在腔内经历的全部空气路径长度和空气折射率。

简单起见，令Δ=Leff·neff+L9·n9，

其中，Leff·neff=L1·n1+L2·n2+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1

为实现光程补偿，令在宽温区温度变化下δΔ=0，即δ(L9·n9)=-δ(Leff·neff)。

其中，δ表示在经历宽温区温度变化时光程的变化量，即，δ(L9·n9)表示温度相位补偿器9在经历宽温区温度变化时光程的变化量，δ(Leff·neff)表示半导体光增益器件1、准直透镜2、栅格滤波器5、光栅6、会聚透镜7以及腔内空气在经历宽温区温度变化时光程的变化量之和。

由于温度相位补偿器9所用的补偿材料与腔内其它部分经历相同的温度变化，通过选择特殊的材料折射率（n9）特性及其厚度（L9），使得在宽温区范围内满足δ(L9·n9)=-δ(Leff·neff)，实现在宽温区范围内的光程补偿。通常是根据δ(Leff·neff)的符号正负及大小，通过计算和实验验证选择具有相反折射率温度特性的适当厚度的材料来实现。用这种方法将宽温区范围内的腔长变化导致的大部分相位改变量抵消，这就是所谓的无源相位补偿功能。

另一方面，有源相位补偿原理上就是镜面移动的相位补偿，通过采用可高速移动的微位移器10来驱动MEMS转镜，可以快速补偿相位的微小变化，有源相位补偿主要用于补偿无源相位补偿方法无法实现的精密微小相位差的补偿，比如一些快速的微小相位扰动；有源相位补偿也用于补偿不同波长通道调谐工作的相位条件差异，毕竟在MEMS转镜旋转改变通道时，光束路径也发生了改变。有源相位补偿是在反馈监测条件下进行的实时反馈补偿，因此需要模块控制系统提供支持。

由于采用了微小器件使Littman可调激光器整体体积大大缩小，整个光学结构放置在一个小型光学平板上，实现了整体的温度控制和气密性封装，相对于传统的Littman可调激光器而言，增强了器件可靠性和环境适应性。

上面已经举例说明了本发明的具体实施例，本领域的技术人员能够理解，对本发明的上述实施例能够做出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种采用小型MEMS镜的宽带可调谐外腔激光器，其包括依次设置的MEMS反射镜(8)、光栅(6)、第一光束准直透镜(2)、半导体光增益器件(1)、第二光束准直透镜(3)、光隔离器(4)，

其中，所述半导体光增益器件(1)、第一光束准直透镜(2)、MEMS反射镜(8)、光栅(6)构成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔，

并且，所述宽带可调谐外腔激光器还包括驱动控制器(13)，其与所述MEMS反射镜(8)、所述半导体光增益器件(1)连接，

其中，所述半导体光增益器件(1)用来提供所述宽带可调谐外腔激光器的增益，产生宽带多通道光束，

所述第一和第二光束准直透镜(2、3)分别用来形成所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔内部以及输出端的准直多波长光束，

所述光隔离器(4)用来透射所述输出端的准直多波长光束，并隔离回波，

所述光栅(6)用来将所述谐振腔内部的准直多波长光束分解为按波长具有不同色散角的多个光束，

所述驱动控制器(13)用来调节半导体光增益器件(1)的增益，还用来向所述MEMS反射镜(8)提供驱动信号，其中，所述MEMS反射镜(8)根据来自所述驱动控制器(13)的驱动信号而连续旋转镜面。

2.根据权利要求1所述的宽带可调谐外腔激光器，还包括与驱动控制器(13)连接的微位移器(10)，用来根据来自所述驱动控制器(13)的信号，调节所述MEMS反射镜(8)的位置。

3.根据权利要求1所述的宽带可调谐外腔激光器，还包括光束分离器(11)、与所述驱动控制器(13)连接的光探测器(12)，

所述光束分离器(11)用来将所述输出端的准直多波长光束分离出一部分，并将分离出的激光光束提供给所述光探测器(12)，

所述光探测器(12)用来探测由所述光束分离器(11)分离出的激光光束的光功率，并将探测出的光功率的值提供给所述驱动控制器(13)

所述驱动控制器(13)用来根据从所述光探测器(12)提供的光功率的值，调节半导体光增益器件(1)的增益。

4.根据权利要求1所述的宽带可调谐外腔激光器，其谐振腔内还包括设置在所述光栅(6)和第一光束准直透镜(2)之间的所述栅格滤波器(5)，用来使通过半导体光增益器件(1)所产生的宽带多通道光束中的特定波长光束透射，

并且，其中，所述光栅(6)是透射式衍射光栅，其通过色散的方式将经过所述栅格滤波器(5)之后的特定波长光束在空间方向上分离开。

5.根据权利要求4所述的宽带可调谐外腔激光器，其谐振腔内还包括设置在所述光栅(6)和栅格滤波器(5)之间的温度相位补偿器(9)，其用来补偿所述宽带可调谐外腔激光器的谐振腔随温度变化产生的相位变化。

6.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的宽带可调谐外腔激光器，其中，所述MEMS反射镜(8)采用小镜面悬臂梁结构，其镜面大小与通过所述光栅(6)的光束束斑大小接近。

7.根据权利要求5所述的宽带可调谐外腔激光器，其谐振腔内还包括设置在MEMS反射镜(8)和光栅(6)之间的会聚透镜(7)，用来会聚来自光栅(6)的光束，并将会聚后的光束输入到所述MEMS反射镜(8)，其中，所述光栅(6)的1级衍射光束正入射到所述会聚透镜(7)。

8.根据权利要求1至5中的任一权利要求所述的宽带可调谐外腔激光器，其中，所述驱动控制器(13)通过三角波电压驱动所述MEMS反射镜(8)的驱动端。

9.根据权利要求4或5所述的宽带可调谐外腔激光器，其中，所述宽带多通道光束经过所述光栅(6)被分离以后，90％以上的能量集中在1级衍射光束中。

10.根据权利要求7所述的宽带可调谐外腔激光器，其中，所述宽带可调谐外腔激光器的腔内总光程Δ满足如下等式：

Δ＝L1·n1+L2·n2+L9·n9+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1

其中，L1为光在半导体光增益器件(1)中的往返长度，n1为半导体光增益器件(1)的折射率；L2为光在第一光束准直透镜(2)中的往返长度，n2为第一光束准直透镜(2)的折射率；L5为光在栅格滤波器(5)中的等效往返长度，n5为栅格滤波器(5)的折射率；L6为光在光栅(6)中的往返长度，n6为光线经历光栅(6)的等效折射率；L7为光在会聚透镜(7)中的往返长度，n7为会聚透镜(7)的折射率，n9和L9分别为温度相位补偿器(9)的折射率及其厚度，La和1为光线在谐振腔内经历的全部空气路径长度和空气折射率。

11.根据权利要求10所述的宽带可调谐外腔激光器，其中，Δ＝Leff·neff+L9·n9，并且，δ(L9·n9)＝-δ(Leff·neff)，

其中，Leff·neff＝L1·n1+L2·n2+L5·n5+L6·n6+L7·n7+La·1，δ(L9·n9)表示温度相位补偿器(9)在经历宽温区温度变化时光程的变化量，δ(Leff·neff)表示半导体光增益器件(1)、第一光束准直透镜(2)、栅格滤波器(5)、光栅(6)、会聚透镜(7)以及谐振腔内空气在经历宽温区温度变化时光程的变化量之和，

并且，根据δ(Leff·neff)的符号正负及大小，所述温度相位补偿器(9)通过具有相反折射率温度特性的适当厚度的材料来实现。