CN108899758A - 一种混合集成可调谐外腔激光器及波长调谐方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种混合集成可调谐外腔激光器及波长调谐方法。所述激光器包括外腔和输出组件；所述外腔包括：两个端面分别镀有高反射膜与增透膜的反射型半导体增益芯片、设置于所述反射型半导体增益芯片镀有增透膜的端面侧沿光路依次设置的第一准直透镜、受控光学栅格滤波器、会聚透镜和半导体集成芯片；所述半导体集成芯片依次集成有调相区、取样光栅区和增益有源区，分别用于外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制；所述输出组件，设置于所述外腔的激光输出侧，用于对所述增益有源区透射的激光进行输出。所述激光器结构紧凑，体积小，耦合损耗小，集成度较高。

Description

一种混合集成可调谐外腔激光器及波长调谐方法
技术领域
本发明实施例涉及激光器领域，尤其涉及一种混合集成可调谐外腔激光器及波长调谐方法。
背景技术
随着各种移动数据业务和大容量专线业务的迅速发展，网络带宽及容量需求正经历爆炸性的增长。数字相干光通讯技术能够提供更大的带宽、更长的传输距离以及更高的接收灵敏度，已逐步成为超大容量、超长传输距离高速光网络的必然选择。作为高相干性的光信号源和本地振荡器，高性能的可调谐激光器在高速数字相干通信系统中不可或缺。最新报导显示，未来几年内可调谐激光器全球市场将会持续增长，全球的需求量可达到百万只。高速相干通信系统对可调谐激光器提出了宽调谐范围、窄线宽、小体积等一系列特性指标要求。
当前实现系统要求的可调谐激光器技术方案按波长调谐机构与有源放大区的组合方式可大致分为单片集成型和外腔型两大类。单片集成型可调谐激光器典型方案有DBR、SGDBR、MY SGDBR和阵列DFB等，这类激光器集成度高，尺寸小，调谐速度快，但是制作工艺难度较大，线宽大都是MHz量级，很大程度限制了其在100Gbit/s及以上高速相干光通讯系统中的应用。传统的外腔可调谐激光器波长调谐机构采用外部体光学元件与有源放大区共同构成，通过机械控制方式，如旋转光栅、反射镜或平移反射镜等选择不同的振荡波长，具有调谐范围大、相位噪声低等优点。在100KHz以下的窄线宽半导体激光器中，外腔可调谐半导体激光器具有无可比拟的优势，通过设计不同长度的无源外腔可以获得不同的线宽。已有商用产品成功的运用于高速多通道相干通信系统，但是传统外腔结构激光器体积较大，不利于小型化，且稳定性较差，容易受到外界各种因素的干扰而引起跳模，从而导致激光器的特性劣化。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种混合集成可调谐外腔激光器及波长调谐方法。
第一方面，本发明实施例提供一种混合集成可调谐外腔激光器，包括：外腔和输出组件；
所述外腔包括：两个端面分别镀有高反射膜与增透膜的反射型半导体增益芯片、设置于所述反射型半导体增益芯片镀有增透膜的端面侧沿光路依次设置的第一准直透镜、受控光学栅格滤波器、会聚透镜和半导体集成芯片；所述半导体集成芯片依次集成有调相区、取样光栅区和增益有源区，分别用于外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制；
所述输出组件，设置于所述外腔的激光输出侧，用于对所述增益有源区透射的激光进行输出；
所述反射型半导体增益芯片输出的光束通过所述第一准直透镜准直后，进入所述受控光学栅格滤波器滤波，形成栅格光谱，再经所述会聚透镜聚焦耦合进入所述半导体集成芯片；所述半导体集成芯片的取样光栅区选择性的使得预设波长的光反射回所述反射型半导体增益芯片，来回多次滤波形成谐振反馈，满足激射条件的目标波长的光形成单纵模激光从所述半导体集成芯片的增益有源区透射，并通过所述输出组件进行输出。
本发明实施例提供的一种混合集成可调谐外腔激光器，通过半导体集成芯片集成调相区、取样光栅区和增益有源区，在一个芯片上实现外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制，与分立的受控光学栅格滤波器元件和反射式半导体增益芯片相结合构成激光器的激光外腔，外腔结构紧凑，体积小，耦合损耗小，集成度较高，适合于批量生产；无活动部件，可靠性和稳定性高，腔长可合理调节，兼有单片集成型和外腔型两大类可调激光器的优点。
第二方面，本发明实施例提供一种基于第一方面及其任一可选实施例所述激光器的波长调谐方法，包括：
调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，以使得两个梳状光谱序列中一对谱峰发生重合时，其他谱峰会在波长上自动错开，重合谱峰的一个激光器腔模形成激射而输出，其它未重合谱峰的腔模被抑制。
本发明实施例提供的一种波长调谐方法，基于本发明实施例第一方面所述的混合集成可调谐外腔激光器进行波长调谐，由于所述半导体集成芯片的取样光栅区透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器透射的梳状光谱周期不同，本方法主要是调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，使不同的对准峰值波长与腔模对准，选择单一纵模可实现波长灵活输出。本方法可以在较小的输入电流或热光功率下，实现较大的波长调谐范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例混合集成可调谐外腔激光器结构示意图；
图2为本发明实施例波长调谐方法流程示意图。
附图标记说明
1、光探测器， 2、外腔，
3、输出组件， 4、光纤，
21、反射型半导体增益芯片， 22、第一准直透镜，
23、受控光学栅格滤波器， 24、会聚透镜，
25、半导体集成芯片， 251、调相区，
252、取样光栅区， 253、增益有源区，
31、第二准直透镜， 32、光隔离器，
33、输出耦合透镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例一种混合集成可调谐外腔激光器结构示意图，如图1所示的混合集成可调谐外腔激光器，包括：外腔2和输出组件3；
所述外腔2包括：两个端面分别镀有高反射膜与增透膜的反射型半导体增益芯片21、设置于所述反射型半导体增益芯片21镀有增透膜的端面侧沿光路依次设置的第一准直透镜22、受控光学栅格滤波器23、会聚透镜24和半导体集成芯片25；所述半导体集成芯片25依次集成有调相区251、取样光栅区252和增益有源区253，分别用于外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制；
所述输出组件3，设置于所述外腔2的激光输出侧，用于对所述增益有源区透射的激光进行输出。具体的，所述输出组件3包括沿光路依次设置的第二准直透镜31、光隔离器32和输出耦合透镜33。
请参考图1，本发明实施例提供的混合集成可调谐外腔激光器，主要包括外腔2和输出组件3，具体的，沿光路方向依次设置有半导体增益芯片21、第一准直透镜22、受控光学栅格滤波器23、会聚透镜24、半导体集成芯片25、第二准直透镜31、光隔离器32和输出耦合透镜33。其中，半导体增益芯片21用于提供增益，其两个端面分别镀有高反射膜与增透膜，第一准直透镜22位于半导体增益芯片21镀有增透膜的端面侧。
半导体集成芯片25包含三个功能区，依次为调相区251、取样光栅区252、增益有源区253；其中，取样光栅区252处于半导体集成芯片25的中间区域，与受控光学栅格滤波器23相互作用，实现腔模选择滤波功能，两者有一个共同的特性就是都能够形成周期性的梳状滤波光谱，因而两者共同作为激光器的腔模选择滤波器；所述半导体集成芯片25的取样光栅区252透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器23透射的梳状光谱周期不同。调相区251设置于半导体集成芯片25上靠近会聚透镜24的外侧，的主要作用改变激光器的腔模，实现波长的精确调节；增益有源区253则位于半导体集成芯片25上靠近第二准直透镜31的一侧，用于控制激光器的输出光功率，实现不同波长输出时光功率的均衡。
在具体应用时，所述输出组件3之后一般还设置有光纤4，具体的，是通过输出耦合透镜33将激光器输出的光耦合进光纤进行传输。
本发明实施例的混合集成可调谐外腔激光器的工作原理如下：
所述反射型半导体增益芯片21输出的光束通过所述第一准直透镜22准直后，进入所述受控光学栅格滤波器23滤波，形成栅格光谱，再经所述会聚透镜24聚焦耦合进入所述半导体集成芯片25；所述半导体集成芯片25的取样光栅区252选择性的使得预设波长的光反射回所述反射型半导体增益芯片21，来回多次滤波形成谐振反馈，满足激射条件的目标波长的光形成单纵模激光从所述半导体集成芯片25的增益有源区253透射；并通过所述输出组件3进行输出，具体的，所述的单纵模激光依次通过第二准直透镜31、光隔离器32、输出耦合透镜32和输出光纤4输出，其中，光隔离器32用于实现输出光的反向隔离。
具体的，本实施例中所述取样光栅区252是在均匀波导光栅中周期性的去除一些区域而构成的一种特殊周期性光栅结构，这种周期性调制导致取样光栅具有周期性梳状的反射光谱。所述取样光栅区252的梳状反射光谱和受控光学栅格滤波器23的梳状透射光谱周期略有不同，例如，如取样光栅区252的梳状反射光谱和受控光学栅格滤波器23的梳状透射光谱周期分别取101.8GHz和100GHz，则所述的混合集成可调谐外腔激光器波长范围：大约45nm，满足高速相干通信系统对可调谐激光器提出的波长调谐范围要求；根据游标效应，当两个的梳状光谱序列中一对谱峰发生重合时，其他谱峰则会在波长上自动错开一定的距离，与该谱峰重合的一个激光器腔模可以形成激射，从而选定一个单一的波长输出，对应于其它未重合谱峰的腔模由于在外腔内有更大的损耗则被抑制。
本发明实施例提供的一种混合集成可调谐外腔激光器，通过半导体集成芯片集成调相区、取样光栅区和增益有源区，在一个芯片上实现外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制，与分立的受控光学栅格滤波器元件和反射式半导体增益芯片相结合构成激光器的激光外腔，外腔结构紧凑，体积小，耦合损耗小，集成度较高，适合于批量生产；无活动部件，可靠性和稳定性高，腔长可合理调节，兼有单片集成型和外腔型两大类可调激光器的优点。
进一步，所述外腔2位于控温基板上(图1中未为画出)。
所述控温基板包含承载激光器外腔元件的刚性基板、刚性基板上安放的热敏电阻，刚性基板下方安装半导体制冷器(TEC)。刚性基板一般采用良好导热性和较低膨胀系数的陶瓷材料制作。热敏电阻和半导体制冷器(TEC)组成控温系统，有效控制外腔的腔长，保证激光器外腔的稳定性工作。
进一步，合理调整所述第一准直透镜22和会聚透镜24之间的距离，可以以获得窄线宽的激光。
本发明实施例的反射型半导体增益芯片21镀有高反射膜的端面与半导体集成芯片25上取样光栅252可视为所述混合集成可调谐外腔激光器谐振腔的两个腔镜。这两个镜面的光学长度决定了整个激光器的纵模间隔，两个腔镜的光学长度越长，纵模间隔越短，单个纵模的线宽就越窄。通过设置第一准直透镜22和会聚透镜24之间距离可以实现激光器腔长合理调节而得到窄线宽，对于传统的单片集成型可调谐激光器，这一点不容易实现的。
具体的，反射型半导体增益芯片21的镜面与取样光栅252的镜面之间的光学长度，为这两个镜面的光学长度、这两个镜面之间的各部件的光学长度及各部件的间隔距离之和。具体的，本实施例中这两个镜面之间的各部件的光学长度，包括第一准直透镜22的光学长度、受控光学栅格滤波器23的光学长度、会聚透镜24的光学长度和调相区251的光学长度。本实施例中所述各部件的间隔距离，包括反射型半导体增益芯片21与第一准直透镜22之间的间隔距离、第一准直透镜22与受控光学栅格滤波器23之间的间隔距离、受控光学栅格滤波器23与会聚透镜24之间的间隔距离、以及会聚透镜24与调相区251之间的间隔距离。需要说明的是，光学长度为该部件的物理距离与光折射率的乘积。
本发明实施例所述混合集成可调谐外腔激光器的线宽Δv与激光器谐振腔的纵模间距Δf成正比，即
其中，C为光速，为激光器谐振腔腔镜间所有的介质的光学长度之和。外腔激光器的线宽与激光器谐振腔的有效光学长度成反比。
基于上述实施例，所述半导体集成芯片25采用III-V族半导体材料制作，其两个端面均镀有抗反射膜；其中，调相区251、取样光栅区252和增益有源区253均布有电极；
激光器工作时，通过所述电极向所述增益有源区253注入不同的电流，以控制所述激光器的输出光功率；
激光器波长切换时，关断所述增益有源区253的注入电流，以阻断波长切换过程中的瞬态。
本实施例中，由于增益有源区253布有电极，因此通过电极进行电流注入，对于不同的光波长，注入不同的电流，从而进行功率控制，使得不同的光波长输出时的光功率均衡。激光器在进行波长切换时，通常会出现瞬态，对光器件的危害较大，本实施例通过激光器波长切换时，关断所述增益有源区253的注入电流，即可阻断波长切换过程中的瞬态，保护了器件安全。
本实施例中，由于调相区251和取样光栅区252布有电极，因而可以通过电极分别对调相区251和取样光栅区252进行电流注入或加热，从而实现波长调谐。
由于采用电流注入的方式来调谐取样光栅区的梳状光谱峰值波长和调相区的有效光程，电流噪声会引起光子相位的波动从而增加相位噪声，裂化激光器的线宽。优选的，所述调相区251和取样光栅区252的电极为加热电极，通过加热电极进行加热，实现波长调谐。
基于上述实施例，所述半导体集成芯片25的调相区251镀有增透模，且所述调相区251的增透模侧的平面波导与所述反射型半导体增益芯片21的增透膜侧的平面波导具有相同的本征模场；
所述第一准直透镜22和所述会聚透镜24具有相同的技术参数，优选的方式是采用同一款商用准直透镜。
本发明实施例的混合集成可调谐外腔激光器，其外腔光路采用完全对称的设计，这种对称设计，有利于减小外腔光路中高斯光束耦合模场失配所引入的损耗。
具体的，第一准直透镜22和所述会聚透镜24的技术参数包括：有效焦距和数值孔径。
基于上述实施例，所述受控光学栅格滤波器23为基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具或者基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具；
其中，所述基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具采用单晶硅材料制作；所述基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具，采用相位可调的液晶片材料制作。
本发实施例中，受控光学栅格滤波器23为传统的分立光学元件，可以为法布理-泊罗标准具或者其它产生周期栅格滤波器件。进一步，所述受控光学栅格滤波器23可以为基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具，或者基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具。
温度可调法布理-泊罗标准具优先采用单晶硅材料制作，单晶硅标准通光面有效孔径外设置有加热和探温电阻，加热和探温电阻形成温度闭环控制系统，通过控制硅标准具的温度，改变硅标准具的光学长度，达到调整梳状光谱的对准峰值波长的目的。
基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具可以选用相位可调的液晶片材料，通过控制液晶片ITO薄膜透明电极上的加载电压，使液晶片的光轴发生旋转，改变液晶片的有效折射率达到改变光程目的，调整梳状光谱的对准峰值波长。
基于上述实施例，所述激光器还包括光探测器1，所述光探测器1设置于所述反射型半导体增益芯片21镀有高反射膜的端面侧，用于对所述激光器进行功率检测。
综上所述，本发明实施例提出的混合集成可调谐外腔激光器，包含集成了相位调控、腔模选择滤波器和光功率控制三个功能单元的III-V族半导体集成芯片，与分立的受控光学栅格滤波器元件和反射式半导体增益芯片相结合构成激光器的激光外腔。外腔结构紧凑，耦合损耗小，集成度较高，适合于批量生产；无活动部件，可靠性和稳定性高，腔长可合理调节，容易实现100KHz以下的窄线宽半导体激光器。受控光学栅格滤波器和III-V族半导体集成芯片上波导取样光栅腔模选择滤波器的梳状光谱的周期略有不同，利用游标效应，可以实现较大的波长范围调谐。本发明实施例的激光器兼有单片集成型和外腔型两大类可调激光器的优点，是100Gbit/s及以上高速相干光通讯系统中理想可调谐光源。
图2为本发明实施例波长调谐方法流程示意图。基于本发明实施例上述任意可选实施例所述的混合集成可调谐外腔激光器，本发明实施例提供一种波长调谐方法，包括：
调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，使所述半导体集成芯片的取样光栅区透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器透射的梳状光谱周期不同，以使得两个梳状光谱序列中一对谱峰发生重合时，其他谱峰会在波长上自动错开，重合谱峰的一个激光器腔模形成激射而输出，其它未重合谱峰的腔模被抑制。
请参考图2，本发明实施例的波长调谐方法包括两个调谐：
200，调谐受控光学栅格滤波器的驱动源，以调谐受控光学栅格滤波器的梳状光谱的对准峰值波长；
201，调谐取样光栅区的驱动源，以调谐取样光栅区的梳状光谱的对准峰值波长。
具体的，由于本发明实施例混合集成可调谐外腔激光器的半导体集成芯片的取样光栅区透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器透射的梳状光谱周期不同，同时调谐受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，即步骤200和201同时执行，当两个梳状光谱序列中一对谱峰发生重合时，形成单纵模激光，从而实现波长调谐。
具体的，取样光栅区的驱动源为电极，其中电极为电流电极或加热电极，电流电极可以对取样光栅区进行电流注入以实现波长调谐，加热电压可以对取样光栅区进行加热以实现波长调谐。
本发明实施例提供的一种波长调谐方法，基于本发明实施例第一方面所述的混合集成可调谐外腔激光器进行波长调谐，主要是调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，使所述半导体集成芯片的取样光栅区透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器透射的梳状光谱周期不同，使不同的对准峰值波长与腔模对准，选择单一纵模可实现波长灵活输出。本方法可以在较小的输入电流或输入热光功率下，实现较大的波长调谐范围。
基于上述实施例，步骤200，调谐受控光学栅格滤波器的驱动源，具体包括：
对于基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具的受控光学栅格滤波器，通过控制硅标准具的温度，改变硅标准具的光学长度，以调谐梳状光谱的对准峰值波长；
对于基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具的受控光学栅格滤波器，通过控制液晶片的加载电压，使液晶片的光轴发生旋转，改变液晶片的有效折射率，以调谐梳状光谱的对准峰值波长。
需要说明的是，由于本发明实施例的混合集成可调谐外腔激光器具有多种可选方案，采用哪一种法布理-泊罗标准具作为受控光学栅格滤波器，则采用对应的调谐方法。
基于上述实施例，步骤201，调谐取样光栅区的驱动源，具体包括：
通过载流子注入取样光栅区，利用自由载流子的等离子效应改变取样光栅区的有效折射率，以调谐取样光栅区梳状光谱峰值波长；或者通过加热电极加热取样光栅区，利用热光效应改变取样光栅区的有效折射率，以调谐平面波导取样光栅梳状光谱峰值波长。
需要说明的是，取样光栅区的调谐可以通过两种方式实现，即载流子注入和加热，两种方式选择其一即可实现同样的波长调谐效果。
基于上述实施例，所述波长调谐方法还包括：
202，调谐调相区的驱动源，以调谐激光器腔模与步骤200和步骤201所述的峰值波长对准，精确调整激光器波长，形成激射输出目标波长的激光。即：
通过载流子注入调相区，利用自由载流子的等离子效应改变调相区的有效折射率，以实现激光器的腔模调谐；或者通过加热电极加热调相区，利用热光效应改变调相区的有效折射率，以实现激光器有效腔长的调谐即实现激光器的腔模调谐。
本发明实施例半导体集成芯片调相区通过载流子注入或加热改变激光器的腔模，实现波长的精确调节。
然而，采用载流子注入的方式来调谐取样光栅梳状光谱峰值波长和调相区的有效光程，电流噪声会引起光子相位的波动从而增加相位噪声，裂化激光器的线宽。因此，所述半导体集成芯片调的相区和取样光栅区均布有加热电极，优先采用加热的方式实现激光器的波长调谐。
综上所述，本发明实施例通过同时调谐受控光学栅格滤波器、半导体集成芯片的取样光栅区和调相区的驱动源，使半导体集成芯片的取样光栅区透射的梳状光谱周期与所述受控光学栅格滤波器透射的梳状光谱不同的对准峰值波长与腔模对准，选择单一纵模可实现波长灵活输出。这种类似游标效应的调谐方式，可以在较小的输入电流或输入热光功率下，实现较大的波长调谐范围，具有调谐范围大、稳定性高等优点。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种混合集成可调谐外腔激光器，其特征在于，包括：外腔和输出组件；
所述外腔包括：两个端面分别镀有高反射膜与增透膜的反射型半导体增益芯片、设置于所述反射型半导体增益芯片镀有增透膜的端面侧沿光路依次设置的第一准直透镜、受控光学栅格滤波器、会聚透镜和半导体集成芯片；所述半导体集成芯片依次集成有调相区、取样光栅区和增益有源区，分别用于外腔相位调控、腔模选择滤波和光功率控制；
所述输出组件，设置于所述外腔的激光输出侧，用于对所述增益有源区透射的激光进行输出；
所述反射型半导体增益芯片输出的光束通过所述第一准直透镜准直后，进入所述受控光学栅格滤波器滤波，形成栅格光谱，再经所述会聚透镜聚焦耦合进入所述半导体集成芯片；所述半导体集成芯片的取样光栅区选择性的使得预设波长的光反射回所述反射型半导体增益芯片，来回多次滤波形成谐振反馈，满足激射条件的目标波长的光形成单纵模激光从所述半导体集成芯片的增益有源区透射，并通过所述输出组件进行输出。
2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述半导体集成芯片采用III-V族半导体材料制作，其两个端面均镀有抗反射膜；其中，调相区、取样光栅区和增益有源区均布有电极；
激光器工作时，通过所述电极向所述增益有源区注入不同的电流，以控制所述激光器的输出光功率；
激光器波长切换时，关断所述增益有源区的注入电流，以阻断波长切换过程中的瞬态。
3.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述半导体集成芯片的调相区镀有增透模，且所述调相区的增透模侧的平面波导与所述反射型半导体增益芯片的增透膜侧的平面波导具有相同的本征模场；
所述第一准直透镜和所述会聚透镜具有相同的技术参数。
4.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述受控光学栅格滤波器为基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具，或者基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具；
其中，所述基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具采用单晶硅材料制作；所述基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具，采用相位可调的液晶片或电光晶体材料制作。
5.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，所述外腔位于控温基板上。
6.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，还包括光探测器，所述光探测器设置于所述反射型半导体增益芯片镀有高反射膜的端面侧，用于对所述激光器进行功率检测。
7.基于权利要求1-6任一项所述激光器的波长调谐方法，其特征在于，包括：
调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，以使得两个梳状光谱序列中一对谱峰发生重合时，其他谱峰会在波长上自动错开，重合谱峰的一个激光器腔模形成激射而输出，其它未重合谱峰的腔模被抑制。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调谐所述受控光学栅格滤波器和取样光栅区的驱动源，具体包括：
对于基于热光效应的温度可调法布理-泊罗标准具的受控光学栅格滤波器，通过控制硅标准具的温度，改变硅标准具的光学长度，以调谐梳状光谱的对准峰值波长；
对于基于电光效应的驱动电压可调的法布理-泊罗标准具的受控光学栅格滤波器，通过控制液晶片的加载电压，使液晶片的光轴发生旋转，改变液晶片的有效折射率，以调谐梳状光谱的对准峰值波长；
通过载流子注入取样光栅区，利用自由载流子的等离子效应改变取样光栅区的有效折射率，以调谐取样光栅区梳状光谱峰值波长；或者通过加热电极加热取样光栅区，利用热光效应改变取样光栅区的有效折射率，以调谐平面波导取样光栅梳状光谱峰值波长。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过载流子注入调相区，应利用自由载流子的等离子效应改变调相区的有效折射率，以实现激光器的腔模调谐；或者通过加热电极加热调相区，利用热光效应改变调相区的有效折射率，以实现激光器的腔模调谐。
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