CN1269276C - 梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于激光器调谐的方法 - Google Patents

梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于激光器调谐的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1269276C
CN1269276C CNB028103157A CN02810315A CN1269276C CN 1269276 C CN1269276 C CN 1269276C CN B028103157 A CNB028103157 A CN B028103157A CN 02810315 A CN02810315 A CN 02810315A CN 1269276 C CN1269276 C CN 1269276C
Authority
CN
China
Prior art keywords
taper
wave
laser
etalon
wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028103157A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1511363A (zh
Inventor
G·W·霍普金斯
N·L·索
M·E·麦唐纳德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/814,464 external-priority patent/US6816516B2/en
Priority claimed from US09/900,412 external-priority patent/US6717965B2/en
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of CN1511363A publication Critical patent/CN1511363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1269276C publication Critical patent/CN1269276C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0121—Operation of devices; Circuit arrangements, not otherwise provided for in this subclass
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29358—Multiple beam interferometer external to a light guide, e.g. Fabry-Pérot, etalon, VIPA plate, OTDL plate, continuous interferometer, parallel plate resonator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29395—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device configurable, e.g. tunable or reconfigurable
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/02208—Mountings; Housings characterised by the shape of the housings
    • H01S5/02216—Butterfly-type, i.e. with electrode pins extending horizontally from the housings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/023—Mount members, e.g. sub-mount members
    • H01S5/02325—Mechanically integrated components on mount members or optical micro-benches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0617—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium using memorised or pre-programmed laser characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种采用锥形薄膜干扰滤波器(26)作为可调元件的外腔激光器(10)。公开了采用介电层的锥形薄膜干扰滤波器，用于调谐外腔层。公开了通过可调定位锥形薄膜干扰滤波器(26)而调谐外腔激光器(10)的方法。还包括一种用于调谐外腔激光器(10)以考虑热波长漂移的方法、一种以基本无应力方式安装标准具的方法及其支架。

Description

梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于 激光器调谐的方法
技术领域
本发明通常涉及激光器领域，并且更具体地涉及激光器发射波长的调谐。
背景技术
光纤通信一直不断要求增加的带宽。带宽扩展的一种方法通过波分复用(WDM)实现，其中多个独立的数据流同时存在于单根光纤中，调制不同信道上产生的每个数据流。将每个数据流调制到工作于特定信道波长的相应半导体发射机激光器的输出光束上，并且将半导体激光器的调制输出组合到单根光纤上，以便通过其相应的信道进行传输。国际电信同盟(ITU)目前要求信道间隔为50GHz或大约0.4纳米。该信道间隔允许当前可利用的光纤和光纤放大器的带宽范围内单根光纤能传送高达128个信道。光纤技术的发展以及对更大带宽的不断增长的需要将很可能使未来的信道间隔更小。
WDM系统中所用的发射机激光器一般基于分布式反馈(DFB)激光器，其中分布式反馈激光器通过反馈控制环中相关的基准标准具起作用，基准标准具定义ITU波长栅格。与各DFB激光器制造相关的统计差异导致在波长栅格上信道中心波长的分布，从而各DFB发射机仅能用于一个信道或少量的相邻信道。已经研制出连续可调的外腔激光器来解决这一问题。
信道间隔更小的趋势以及发射机激光器中的信道选择性的出现，需要更高精度并控制与发射机激光器有关的可调元件的定位。当可调元件被设计成可用于更窄的信道间隔时，降低部件容差和热波动性变得越来越重要。可调元件的非最佳定位会引起空间损耗并降低发射机输出功率。
已经尝试使用调谐标准具来调谐激光器。例如，美国专利No.6108355公开了使用空气隙标准具(air spaced etalon)来调谐外腔激光器。这种标准具由两个玻璃片构成，其中每个玻璃片具有高反射率(HR)镀层表面和防反射(AR)镀层表面。两玻璃片的高反射率表面设置成彼此相对，并利用衬垫(spacer)分隔开。使用填充有精细玻璃珠的环氧树脂微滴形成此衬垫。这种类型的标准具即使在较短时间间隔上，其尺寸也是不稳定的，使之难以在没有重新较准的条件下长时间使用此激光器。
发明内容
本发明涉及可调外腔激光器及其可调元件的改进。根据本发明的外腔激光器包括增益介质(gain medium)、外部反射元件、栅格发生器元件、准直器和锥形薄膜干扰滤波器。栅格发生器元件、准直器和锥形薄膜干扰滤波器在增益介质与外部反射元件之间的光路(optical path)上进行对准。
驱动器可操作地连接到锥形薄膜干扰滤波器，并用于可调地将该锥形薄膜干扰滤波器定位设置在光路上。调节所述可调元件或调谐激光器的优选方法包括沿垂直于光路方向线性平移薄膜干扰滤波器，尽管其他的调谐方法包括旋转光路中的圆形可变滤波器或倾斜光路中的滤波器。
根据本发明的一种锥形薄膜干扰滤波器的示例包括锥形半波间隔层、靠近所述半波间隔层的第一侧设置的锥形第一四分之一波叠层(layerstack)、以及靠近所述半波间隔层的第二侧设置的锥形第二四分之一波叠层。
根据本发明的锥形薄膜干扰滤波器可以包括不止一个间隔层。无论采用一个还是多个间隔层，每个间隔层具有的光学波长为从中穿过的光的半波长的奇整数倍，并且其每一侧与一个锥形叠层相邻。
根据本发明，提供一种激光器，包括：增益介质，沿光路生成光束；腔体，具有位于所述光路中的反射元件，以反射所述光束；和锥形薄膜干扰滤波器，位于所述增益介质与所述反射元件之间的所述光路中，其中所述锥形薄膜干扰滤波器至少包括第一锥形间隔层、邻近所述第一锥形间隔层的第一侧定位的锥形第一四分之一波叠层和邻近所述第一锥形间隔层的第二侧定位的锥形第二四分之一波叠层。
公开了一种用于外腔激光器的包括锥形薄膜干扰滤波器的调谐元件，该锥形薄膜干扰滤波器包括锥形半波间隔层、靠近所述半波间隔层的第一侧设置的锥形第一四分之一波叠层和靠近所述半波间隔层的第二侧设置的锥形第二四分之一波叠层。
根据本发明的用于调谐外腔激光器的方法包括提供锥形薄膜干扰滤波器，该锥形薄膜干扰滤波器包括锥形半波间隔层、靠近所述半波间隔层的第一侧设置的锥形第一四分之一波叠层和靠近所述半波间隔层的第二侧设置的锥形第二四分之一波叠层；以及可调地在与外腔激光器相关的光束所限定的光路中定位所述锥形薄膜干扰滤波器。
位置的调节最好包括沿至少一个基本垂直于光路的方向平移薄膜干扰滤波器。或者，滤波器定位的调节可以包括在基本垂直于光路的平面内旋转薄膜干扰滤波器，或者通过围绕基本垂直于光路的轴旋转薄膜干扰滤波器而使之倾斜。
公开了一种用于调谐外腔激光器以考虑热波长漂移的方法，所述方法包括在基线温度上生成定位位置的第一表，以便针对外腔激光器发射出的各个所需波长移动可调元件，并将代表所述第一表的数据值保存在非易失性存储器中；生成相对所述基线温度附近的温度改变范围进行调节的定位位置的第二表，以考虑可调元件的热波长漂移，并将代表所述第二表的数据值保存在非易失性存储器中：根据希望从激光器发射出的波长，通过访问所述第一表并选择存储的所需波长的位置，获得可调元件的粗略位置；测量该可调元件附近的环境温度；从所述第二表中获得与所测出温度相对应的定位位置调节值；以及确定位置校正以便微调所述粗略位置，并将可调元件移动到微调位置，从而精确调谐激光器，以便发射出所需的波长。
公开了一种以基本上无应力方式安装标准具的方法，包括提供具有多个垫片(pad)的刚性支架(rigid mount)，该刚性支架包括一安装在其上的中央垫片，其中该中央垫片具有一相对所述多个垫片中其余垫片限定的支承表面凹进的支承表面。将基本上不收缩的粘合剂涂覆在该凹进的支承表面上，其中粘合剂将中央垫片的高度增加到基本等于所述多个垫片中其余垫片的支承表面的高度。然后通过将标准具的底端放置在所述垫片上而安装所述标准具，从而粘合剂粘接标准具的端部的中央部分。
在阅读下面更加详细描述的外腔激光器、调谐元件和方法的详细说明的基础上，本发明的这些和其他目的、优点和特征对于本领域技术人员是显而易见的。
附图说明
图1为使用薄膜楔形标准具作为可调元件的外腔激光器设备的示意图。
图2A-2C表示对于楔形标准具、栅格标准具以及针对波长栅格中选定信道的外腔，图1的外腔激光器的通带特性。
图3A-3C表示对于波长栅格中的多个信道，调谐图1中外腔激光器的增益响应曲线。
图4为可用于本发明的薄膜楔形标准具的横截面放大示意图。
图5为可以安装标准具(用剖视图表示出其一部分)的支架的透视图。
图6为外腔激光器的平面图，表示根据本发明的标准具支架的优选适应。
图7A为对本发明的薄膜标准具进行测试获得的波长/线性位置数据的曲线图。
图7B为相对于根据本发明的薄膜标准具，通带中心偏离基线温度上测得的中心位置的改变量的曲线图。
具体实施方式
在描述本发明的激光器、可调元件、支架和方法之前，应该理解本发明不限于特定可调元件、支架或所描述的其他结构，因为这些结构当然可以发生改变。还应当理解，此处所用的术语仅为了描述特定实施例，无意于进行限制，因为本发明的范围仅由所附权利要求来限制。
在提供数值范围之处，应该理解除非本文另外指出，否则该范围上限与下限之间，直至下限取整的十分之一的各中间数值，以及任何其他所述及的或该所述范围中的中间数值均包含在本发明内。这些更小范围的上限和下限可以单独包含在该更小范围内，并且包含在本发明之内，受限于所述范围内特别除外的限制。而所述范围包括一个或两个边界，排除所包含两个边界其中任一个得到的范围也包含在本发明内。
除非特别说明，否则此处所使用的所有技术和科学术语均具有本发明所属领域普通技术人员所理解的相同含义。尽管可以使用与此处所述的方法和材料相同或等效的任何方法和材料来实现或检验本发明，但是此处描述了优选方法和材料。此处提到的所有公开文献在此均引作参考，公开和描述所述公开文献所述及的方法和/或材料。
必须注意，正如此处所使用和所附权利要求中，单数形式“一”，“和”和“该”包括复数对象，除非文中另外指出。因此，例如用语“一层”包括多个这类层，用语“该垫片”包括一个或多个垫片以及本领域技术人员所了解的其等效物，等等。
此处所讨论的公开文献仅由于其公开日早于本申请的申请日而提出。
此处并非理解为承认本发明由于在先发明的这种在先公开而丧失权利。另外，所提供的公开日可能与实际公开日不同，需要单独确定。
首先通过讨论本发明可采用的连续可调外腔激光器的操作而更充分地理解本发明。参照图1，表示美国专利No.6108355中所述类型的外腔激光器设备10。设备10包括增益介质12和端部或外部反射元件14。增益介质12可以包括传统的法布里帕罗二极管发射芯片并具有经过防反射(AR)涂覆的前小平面16和部分反射后小平面18。反向反射元件14可包括一端面镜。由后小平面18与端面镜14描绘外部激光腔。增益介质12从前小平面16发射出相干光束，并由透镜20准直，以限定与外腔光轴共线的光路22。增益介质12的前小平面16和后小平面18也与外腔光轴对准。传统的输出耦合器光学装置(未示出)与后小平面18结合，用于将外腔激光器10的输出耦合到光纤(也未示出)中。
外腔激光器10包括栅格发生器元件和可调元件，在图1中分别表示成设置在增益介质12与端面镜14之间光路22中的栅格标准具24和楔形标准具26。栅格标准具24通常设置在光路22中可调元件26之前，并具有平行反射面28、30。栅格标准具24作为干扰滤波器，并且由面28、30的间隔决定的栅格标准具24的折射率和栅格标准具24的光学厚度，在波长与所选定波长栅格的中心波长相同的通信带内产生多个最大透射峰值，其中选定波长栅格可以包括例如ITU(国际电信同盟)栅格。也可以选择其他波长栅格。栅格标准具具有与ITU栅格的栅线之间的间距相应的自由光谱范围(FSR)，从而栅格标准具24用于提供以波长栅格的各栅线为中心的多个通带。栅格标准具24具有能抑制波长栅格各信道之间外腔激光器相邻模式的精细度(自由光谱范围除以半最大全宽度或FWHM)。
栅格标准具24可以为平行板固体、液体或气体间隔的标准具，并且可以通过精确确定面28、30之间的光学厚度大小而进行调节，其中通过温度控制由热膨胀和收缩精确确定光学厚度大小。也可以通过倾斜改变面28、30之间的光学厚度，或者向电光标准具材料施加电场而调谐栅格标准具24。
楔形标准具26还起到干扰滤波器的作用，由非平行反射表面32、34形成锥形形状。楔形标准具26可以为法布里帕罗标准具滤波器，如下面参照图4更详细说明，由每一侧上具有薄介电膜叠层的固态间隔层构成法布里帕罗标准具滤波器。楔形标准具26仅是根据本发明可用于外腔激光器的可调元件的一个例子。例如，也可以使用圆形可变标准具滤波器实现本发明方法。这种圆形可变标准具滤波器可以由固态间隔层和每一侧上的薄膜叠层构成。不过，该装置的厚度变化沿圆周切向改变，与楔形标准具26的线性改变不同。
在有些情况下为了清楚起见，夸大了外腔激光器10各光学部件之间的相对大小、形状和距离，没有必要按比例绘出。外腔激光器10可以包括附加部件(未示出)，如聚焦和准直部件，用于去除与外腔激光器10各部件有关的伪反馈的偏振光学装置。
由楔形标准具26确定的通带实际上比栅格标准具24的通带宽，楔形标准具26的较宽通带在周期上基本相当于栅格标准具24限定的最短与最长波长信道之间的间隔。换句话说，楔形标准具26的自由光谱范围最低限度对应于栅格标准具24限定的波长栅格的全部波长范围，并且通常对应于激光介质具有明显增益的波长。楔形标准具26具有抑制特定选择信道附近信道的精细度。
使用楔形标准具26，通过改变楔形标准具26的表面32、34之间的光学厚度而在多个通信信道之间进行选择。这可以通过沿x轴平移或驱动楔形标准具26来实现，其中轴x平行于楔形标准具26的锥度方向并垂直于光路22和外腔激光器10的光轴。楔形标准具26限定的各通带支持一个可选则的信道，并且当楔形标准具前进或平移到光路22中时，沿光路22传播的光束穿过楔形标准具26中支持较长波长信道处相对表面32、34之间相长干扰的厚度增大的部分。当楔形标准具26移开光路22时，光束将通过楔形标准具26厚度变薄的部分，并将通带暴露于支持相对较短波长信道的光路22。如上所述，楔形标准具26的自由光谱范围与栅格标准具24的全部波长范围相对应，从而可在波长栅格上调节通信带内的单一损耗最小值。从栅格标准具24和楔形标准具26到增益介质12的组合反馈支持在选定信道的中心波长下发射激光。在调谐范围上，楔形标准具26的自由光谱范围比栅格标准具24宽。
可通过调谐部件来调谐楔形标准具26的位置，其中调谐部件包括用于根据选定信道可调地定位楔形标准具26的驱动元件36。驱动元件36可以包括步进电机和用于精确平移楔形标准具26的适当硬件。驱动元件也可以包括多种类型的激励器，包括但不限于DC伺服马达、螺线管、音圈激励器、压电激励器、超声驱动器、形状记忆驱动器和类似的线性激励器。
驱动元件36操作耦合到控制器38，控制器38提供信号以通过驱动元件36控制楔形标准具26的定位。控制器38可以包括数据处理器和存储器(未示出)，其中存储器保存与可选择的信道波长相应的楔形标准具26的位置信息的查找表。控制器38可以处于驱动器元件36内部，或者可以处于外部并与其他元件共享下而所述本发明定位和伺服功能。
当将外腔激光器10调谐到不同的通信信道时，控制器38根据查找表中的位置数据向驱动元件36发出信号，并且驱动元件36平移或驱动楔形标准具26至正确位置，其中楔形标准具26处于光路22中的部分的光学厚度提供支持所选择信道的相长干涉。与楔形标准具26和驱动元件36相关使用线性编码器40，以保证通过驱动器36可以将楔形标准具26正确定位。
楔形标准具26可以包括处于其端部的不透明(opaque)区域42、44，该不透明区域可以光学检测到，并且当楔形标准具26已经调谐到其最长或最短信道波长时用于验证楔形标准具26的位置。不透明区域42与44可以涂覆在表面32和/或表面34上，提供可用于楔形标准具定位调谐的编码器机构，与激光光束一起有效地起到光阻断开关的作用。不过，由于开关被结合到标准具26和激光光束中，由于标准具26与外部开关之间不存在干扰结构，因此能提供改进的位置读出精度，并且可减少元件数量，同时降低部件成本。当楔形标准具26移动到使不透明区域42、44的其中一个进入光路22中的位置时，不透明区域42、44将阻挡或衰减沿光路方向的光束。如下面更详细描述可知，可以检测到光的这种衰减。由于可以精确确定不透明区域42、44在楔形标准具26上的位置，控制器38可以预测何时不透明区域42、44进入光路22中。在预测时间之外的时间上光路22中出现不透明区域42、44，表明编码错误，控制器38可以根据检测到光路22中存在不透明区域42、44，而进行适当校正。楔形标准具26上其他位置还可以包含其他不透明区域(未示出)。
图2A到2C中示意性表示出栅格标准具24，楔形标准具26与由后小平面18和端面镜14所限定的外腔的通带关系，其表示外腔通带PB1(也称作腔模式)，栅格标准具通带PB2和楔形标准具通带PB3。纵轴表示相对增益，横轴表示波长。可以看出，楔形标准具26的自由光谱范围(FSRChannel Sel)大于栅格标准具24的自由光谱范围(FSRGrid Gen)，而栅格标准具24的自由光谱范围(FSRGrid Gen)大于外腔的自由光谱范围(FSRCavity)。外腔的通带峰值PB1周期性地对准栅格标准具24的波长栅格限定的通带PB2的中心波长。楔形标准具26具有一个扩展到波长栅格所有通带PB2上的通带峰值PB3。在图2A-2C所示的特定示例中，波长栅格扩展到间隔半纳米(nm)或62GHz的64个信道上，最短波长信道为1532nm，最长波长信道为1563.5nm。
栅格标准具24和楔形标准具26的细度(finesse)决定相邻模式或信道的衰减。如上所述，细度等于半最大全宽度的自由光谱范围，或者finesse＝FSR/FWHM。图2B中表示出半最大值处栅格标准具通带56的宽度，图2C中表示出半最大值处楔形标准具通带58的宽度。栅格标准具24和楔形标准具26设置在外腔内，可改善边模抑制。
图3A-3C中示意性表示出楔形标准具26的通带PB3在以1549.5nm为中心的信道与1550nm处的相邻信道之间的调谐，其中表示出栅格标准具24所产生的信道的选择以及相邻信道或模式的衰减。为了清楚起见，图3A-3C中省略了图2A-2C中所示的外腔通带PB1。栅格标准具24根据栅格信道间隔选择外腔的周期性纵模，而不选择相邻模式。楔形标准具26选择波长栅格内的某一特定信道，而拒绝所有其他信道。对于滤波器在大约加或减半个信道间隔的范围内的偏移，所选定的信道或发射激光模固定于一个特定信道。对于较大信道偏移而言，发射激光模跳到下一个相邻信道。
电信系统中对更大带宽的需求要求信道间隔更窄，从而需要更复杂的可调元件。图4表示作为薄膜装置制造而成的楔形标准具26。该装置基于光的干涉。该装置包括介电薄膜交替而成的叠层。用光学厚度占光波长的比例描述这种薄膜。电介质分成通常为石英的低折射率(L)层，和通常为金属如钽、钛或铌的金属氧化物的高折射率(H)层。折射率指光学折射率。
间隔层46包括一个半波(λ/2)层(半波光学厚度，HWOT)或一个半波长光学厚度的奇整数倍。间隔层可以由诸如石英的低折射率(L)材料或高折射率(H)材料制成。任一种材料的光学性能都没有明显优于另一种，不过使用高折射率材料减小了该装置通带波长偏移对激光束在该装置上的入射角的依赖性。因此，对于倾斜标准具以进行调谐的应用而言，与使用低折射率材料相比，使用高折射率材料可减小获得相同波长偏移所需的倾斜度。不过，取决于衬垫元件46是采用高折射率材料还是低折射率材料，通带中心波长对温度的依赖性会发生变化。
正如所指出，间隔层46可以为半波长光学厚度的奇数倍，例如1/2，3/2，5/2，7/2…等。选择更高量级的光学厚度，可改变标准具通带外部很远处的性质。因此，可以选择更高量级的层，以较厚标准具的成本为代价，获得特殊的通带外部特性。另外，根据本发明的标准具不限于被两个1/4波叠层所包围的一个间隔层，也可以采用不止一个间隔层，其中正如所描述的，由一个1/4波叠层将间隔层彼此分隔开。当采用不止一个间隔层时，间隔层通常，但并非必须具有相同厚度。即，厚度可以以半波长的奇数倍变化。
间隔层46每一侧的层48、50彼此类似，并且可以为高折射率材料和低折射率材料的四分之一波长光学厚度层交替而成的对。处于两侧的层通常仅其中一层不同，因为其一侧面对衬底52，另一侧面对空气。通过在透明衬底52的表面上的薄膜沉积形成半波层46和四分之一波叠层48、50。可通过例如离子束溅射或旋转磁控管溅射来实现沉积。可根据此处所述本发明的说明，由多个制造者如MLD科技(加利福尼亚Mountain View的LLC)、卡罗拉多Boulder的Research Electro-Optics，Inc或加利福尼亚SanJose的OptCom Corporation制造这类标准具。
干扰滤波器/标准具26必须具有特殊性质以便实现其功能。首先，该装置的传输通带在其通带中心处必须具有足够高的透射率，以便当所需波长的通带以激光腔中的光束为中心时，有足够大的外腔反射率。该传输通带对于标准具26的相邻模式必须具有足够低的透射率，其选择波长，从而充分抑制这些波长辐射。这些要求是相矛盾的。理想薄膜法布里帕罗(Fabry-Perot)干扰滤波器，在其通带中心处，并且在没有楔角时，透射率为100％。楔形滤波器通带中心的透射率(transmission)小于100％。透射率取决于在基本滤波器设计的一半的最大全宽度和光束尺寸与该装置的调谐速度的比值。透射率小于100％，是由于滤波器的楔形形状，在大多数激光束上，该滤波器被调谐到偏离波长产生标准具所确定的激光束波长。对于理想滤波器而言，仅光束中心且垂直于楔形方向的一条直线具有100％的透射率。
如Macleod，H.A.在Thin Film Optical Filters 2nd(McGraw-Hill出版，1989，第244-269页)中所述，将该文献的全部内容在此引作参考，或者通过使用任何一种薄膜设计程序如TFCalc，可以计算出基本滤波器设计参数。例如可以从俄勒冈州波特兰的Software Spectra，Inc.购得用于Windows的薄膜设计软件。从而可通过对滤波器任意点处的传输通带值与该点处激光束的标准辐照度的积，在激光束宽度上求积分，而计算出该装置的透射率。
确定最佳滤波器的方法，首先确定性能要求和限制。要求包括对于激光束最大透射位置处的最小允许透射率，和波长选择标准具对相邻模式的所需抑制。限制条件包括该装置必须能调谐的波长、激光束的尺寸和该装置的可能扫描长度。
如果扫描是线性的，则通常以nm/mm为单位的扫描速率或调谐速率，等于波长范围除以扫描长度。线性扫描具有最小扫描速率。实际滤波器或多或少总是非线性的，并且在滤波器某些位置处，扫描速率大于和小于线性速率。由于特别是薄膜界面处的散射以及层内光的吸收，由正常制造误差导致的膜厚度偏离设计值的变化，实际滤波器的透射率具有损失。这些损失有可能仅占制造良好的装置的一小部分，仅为百分之几，不过通常允许10％。
根据激光器容差设定数值，开始设计过程。由于封装的限制，通常最大扫描距离为18mm。波长范围还由应用决定。用于电信C-波带的激光器覆盖1528nm到1565nm，或者37nm的范围。可使用不同焦距透镜来整形光束以改变激光束的尺寸，不过选择受到由应用所限定的光波长和高斯激光束因为衍射产生的自然扩展的限制。参见Hecht，Eugene等人，讨论高斯激光束的Optics第三版(Addison-Wesley出版，1997)，这个讨论在此一并引作参考。使用长度为18mm的简并谐振腔，在1/e2点上该装置的实际光束尺寸为0.38mm，其中e为自然对数的底数。设计者通过使用具有适当焦距的透镜，可以选择围绕该数值的一个较小范围。所需外腔反射率导致该装置的最小峰值透射率为78％。考虑到吸收、散射和制造误差，设计反射率应该为大约88％或者更大。
滤波器通带的半最大全宽度应该为1.5nm或更小，以便将通过标准具的相邻波长抑制55dB或更大，标准具限定了允许波长。这可以通过构造和测试物理模式由经验确定，其中相邻波长间隔为0.4nm。我们从所构造的模型确定这些值，因为我们不能通过数学模型确定所需的半最大全宽度。通带的形状应该为单腔或排成一排的多腔法布里帕罗滤波器的形状，从峰值到半功率点的形状近似为高斯或洛仑兹形。
已经描述了对于半最大全宽度为1.5nm的通带而言，通过积分过程得出扫描速率为3.0nm/mm的滤波器的理论透射率应该为88％。远小于1.5nm的通带不符合需要，因为它的峰值透射率小于所需的78％，其中有10％的容限用于吸收、散射和制造误差。从而要求半最大全宽度大于1.0nm且小于1.5nm。要求扫描速率小于或等于3.0nm/mm。14mm或更大的线性扫描能满足这些要求。可以使用1/e2点上直径为0.40mm或更小的激光束。
半波层46和四分之一波叠层48、50厚度逐渐变细，以便形成“楔形”形状。实际的“楔形”可以为半波层46，而由四分之一波叠层48、50提供反射或部分反射表面。衬底52的一部分可以仅在相对两侧上而不在层48、46和50上具有防反射涂层，构成非滤波部分(未示出)。这种非滤波部分使激光束能不经过滤波通过，从而可提供用于执行诊断测试的校准信号。
为了清楚起见，夸大了图4中所示层46、48、50的相对厚度，并且大大夸大了锥度。可使用图4的薄膜楔形标准具，在大约1530nm到1565nm的调谐范围内执行外腔激光器10的信道选择。作为特殊示例，楔形标准具26大约18毫米长，半波层46窄端的厚度为大约510nm，楔形标准具26宽端厚度为大约518nm，从而在18毫米长度上半波层46的厚度逐渐缩小8纳米。通常，楔形标准具26需要定义100个不同通信信道，半波层46将提供与所述100个可选择信道相应的100个不同传输区域(未示出)。针对18毫米长楔形标准具26和360微米光束宽度，各区域将以180微米距离分隔。选择半波层46、四分之一波层48、50和衬底52的材料的热膨胀系数，使标准工作温度范围内尺寸波动最小。
标准具26最好安装在支架60上，支架60驱动标准具。支架60最好由诸如AISI416不锈钢的金属制成。不过，可以采用机械和热学特性足以满足这种应用的任何材料，如Covar(热膨胀系数与普通硼硅酸盐玻璃匹配的铁-镍合金)。还可以使用尺寸足够稳定和机械及热学特性足以满足这种应用的聚合物，也可以降低设计成本。本发明部件的热膨胀系数必须非常小，或者彼此补偿。尺寸稳定性是本发明能正确操作的关键因素。由于尺寸不稳定的原因，经过若干年，激光器的波长校正将改变。优选对支架进行热处理和退火，以便使支架60对尺寸不稳定性的影响最小。在安装标准具时主要考虑使施加在标准具26上的应力最小。基本上在标准具26底部26b中心进行单点附着。如图5所示，金属支架60具有一个中央垫片62和靠近中央垫片62的一对相同垫片64和66。所有三个垫片优选由相同材料构成，可以为与支架相同的材料，并且可以与支架构成一个整体。
每个垫片62、64、66具有凸肩62a、64a、66a，如下面更详细说明，在安装过程中凸肩便于标准具26的定位。垫片62的主表面62b凹进到稍低于高度相等的主表面64b和66b的等级之下。凹进面62b用于容纳粘合剂，粘合剂用于将垫片62固定到标准具62的底端62b的中央部分。典型粘合剂为具有大约80-95％(重量)，一般大约90％的二氧化硅填充物的填充型环氧树脂。所述二氧化硅填充物使环氧树脂固化时的收缩最小。从施加到完全固化产生的收缩仅为施加时粘合剂初始体积的大约25％。应该注意，本发明不限于使用具有90％二氧化硅填充物的环氧树脂，可使用其他极低收缩粘合剂以及使用其他低应力附着方法实现固定。
通过首先将粘合剂涂覆到垫片62的主表面62b上而完成标准具26在支架60上的安装。一个完整的接点需要至少大约0.5mg的粘合剂量。考虑被连接部件中可能存在的制造误差，通常使用大约0.5到12mg，常常大约1.0mg的粘合剂量。然后通过将底端26b中心设置在中央垫片62上而设置标准具。肩62a、64a、66a便于标准具26的正确定位，因为正确设置时标准具的一侧(靠近底面26b的边)紧靠在肩上。涂覆在表面62a上的粘合剂的量，使该表面的高度与表面64a和66a齐平。此外，粘合剂固化过程中产生的收缩可忽略不计，底面26b被三个垫片支撑，并通过“单点”附着连接，施加到标准具底面26任何部分的应力极小。当然，所述的单点实际上并非一个点，只是具有非常小的尺寸。中央垫片62一般为大约3mm宽，大约3.5mm长(不过本领域普通技术人员很容易想到，可以改变这些尺寸)，从而形成非常小的附着面积。在图5中用剖视图表示标准具26的一部分，有助于观察附着方向。
图6为根据本发明的外腔激光器10的平面图，表示支架60在设备内的最佳调节。在本例中，驱动器36为驱动马达，该驱动马达具有从该处延伸的导螺杆，作为传动轴。传动螺母74通过螺纹安装在导螺杆72上，并利用其与滑块(slide)78的连接防止相对框架76旋转。从而，由于马达36作用下导螺杆72发生旋转，根据导螺杆72的旋转方向，传动螺母74沿两个方向其中的一个方向平移。滑块78连接或固定于支架60，其中标准具26以上述方式安装到支架60。通过这种方法，形成传动链来控制标准具26的平移。通过控制器38定位反馈，形成完整环路，用于控制马达操作，从而将标准具设置在光路中所需位置。
标准具各层的折射率和物理厚度随温度而变。因此，整个标准具26的有效折射率随温度而变。对于任何给定位置，这种变化的结果是随标准具26发射出的波长的温度而变。这种现象称作热波长漂移(TWD)，并且是由至少两个温度依赖因子引起的。一个因子为温度引起的各层46、48、50有效折射率的改变，第二个因子为各层46、48、50的厚度变化，因为这些层可能膨胀而变得相对较薄(例如随着温度升高)，或者收缩或压缩而变得相对较厚。当然，厚度改变引起该部件的光波长改变。从而任何一层的光学厚度均随温度而变。尽管已经通过选择补偿材料作为各层等措施努力使该影响最小，不过并没有消除这种影响。可以调谐用于全电信波带、并工作在通常所需温度下的激光器，要求对可调元件的位置进行附加调节，以补偿由于工作温度改变而产生的TWD。
根据本发明，激光光源在预定位置处，通常在调谐范围中心(例如在此情形中为1546.5nm)，穿过标准具26，将标准具26设置在固定位置并防止沿光路方向横向平移，或者沿任何其他平移或旋转方向移动。测量标准具26发出的通带的中心，并相对检测进行的温度绘制曲线。然后重复这些步骤，除了温度以外其他参数保持不变。通常在全部温度范围上进行测量，所述温度范围为希望该装置工作的范围，例如从大约-5℃到大约70℃，以从大约1℃到20℃，更典型为大约5℃到10℃的范围递增，相对通带中心位置绘制出各不同温度。将该信息存储在控制器38中的非易失存储器39中，作为用于补偿热波长漂移的查找表。
此外，激光在标准具26一端穿过该标准具，并测量所得到的通带波长，并相对标准具26的线性位置绘制曲线。然后将标准具逐渐平移到希望为下一信道选择的位置，并重复以下步骤：穿过激光，测量通带的波长，并将波长记录为线性位置的函数。对标准具26整个长度上的所有可用信道重复这些步骤，并将波长/线性位置信息记录在控制器38的非易失性存储器39中，作为查找表。图7A中表示出保存在查找表中的波长/线性位置数据的曲线图，其中X-轴表示以mm为单位的标准具26的线性距离/定位，而标准具的典型长度可以延伸到大约14到18mm，更典型为大约16mm，而Y-轴以nm为单位表示沿标准具26在各给定线性位置处所产生的波长。同样，图7B为通带中心偏离在基线温度上测得的中心位置的改变量的曲线，基线温度通常为室温或大约25℃。假设对于大约-5C到大约70℃的相应温度范围，总范围为大约-90pm(-0.09nm)到大约+135pm(±135nm)，则所述温度范围上波长校正量一般为大约3pm/℃。需要调谐补偿到50pm或更少。
实际上，外腔激光器10被密封(未示出)，并且温度传感器35，通常为热电偶(不过例如可以使用电热调节器)设置在密封环境中，为控制器38提供反馈，以便感测其中部件的温度，从而感测标准具26的温度。在激光器操作员选择特定信道或波长时，控制器查询存储器39中的查找表，其中查找表保存标准具相对波长的位置数据。所述查找提供基准条件下标准具26的适当位置，即与温度无关，并且可以称作粗略定位数据点。此外，控制器38查询非易失性存储器39中的查找表，其中该查找表保存温度调谐系数，从中控制器可以计算标准具26的位置调节量，以补偿如上所述热波长漂移。
给出下面的示例，为本领域普通技术人员完整公开和描述如何制造和使用本发明，而无意于限制本发明者认为其发明具有的范围，并且下面的示例并非是仅有的实施例。已经付出了大量努力保证所用数字的精度(例如厚度)，不过应该考虑到试验误差和偏差。
例子
在1545nm中心波长处，根据本发明的标准具26的一种实施方式包括下表中列出的32层。层的物理厚度改变大约±1.5％，以提供通带中心波长大约3％的改变。理想情况下，这种改变在滤波器中心每一侧呈线性改变。在滤波器扫描距离上产生这种改变。层厚度(厚度)单位为nm。层号1接触折射率(折射率)为1.44的二氧化硅衬底。层32暴露于空气中。
表
  编号   厚度   折射率
  1   183.06   2.11
  2   268.23   1.44
  3   183.06   2.11
  4   268.23   1.44
  5   183.06   2.11
  6   268.23   1.44
  7   183.06   2.11
  8   268.23   1.44
  9   183.06   2.11
  10   268.23   1.44
  11   183.06   2.11
  12   268.23   1.44
  13   183.06   2.11
  14   268.23   1.44
  15   183.06   2.11
  16   536.46   1.44
  17   183.06   2.11
  18   268.23   1.44
  19   183.06   2.11
  20   268.23   1.44
  21   183.06   2.11
  22   268.23   1.44
  23   183.06   2.11
  24   268.23   1.44
  25   183.06   2.11
  26   268.23   1.44
  27   183.06   2.11
  28   268.23   1.44
  29   183.06   2.11
  30   268.23   1.44
  31   183.06   2.11
  32   268.23   1.44
虽然参照本发明的特定实施例描述了本发明，不过本领域技术人员应该理解，在不偏移本发明真实精神和范围条件下，可以进行多种变型并且可以进行等效替代。此外，可以进行多种变型，以使特殊情况、材料、物质成分、处理、处理步骤适合本发明的目的、精神和范围。所有这些变型均处于所附权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种激光器，包括：
增益介质，沿光路生成光束；
腔体，具有位于所述光路中的反射元件，以反射所述光束；和
锥形薄膜干扰滤波器，位于所述增益介质与所述反射元件之间的所述光路中，其中所述锥形薄膜干扰滤波器至少包括第一锥形间隔层、邻近所述第一锥形间隔层的第一侧定位的锥形第一四分之一波叠层和邻近所述第一锥形间隔层的第二侧定位的锥形第二四分之一波叠层。
2.如权利要求1所述的激光器，还包括驱动器，可操作连接到所述锥形薄膜干扰滤波器并适用于在所述光路中可调定位所述锥形薄膜干扰滤波器。
3.如权利要求2所述的激光器，其中所述驱动器适用于在垂直于所述光路的方向中线性平移所述薄膜干扰滤波器。
4.如权利要求1所述的激光器，还包括：第二锥形间隔层，所述第二锥形间隔层的第一侧相对所述第一锥形间隔层邻近所述第二四分之一波叠层；以及邻近所述第二间隔层的第二侧定位的第三四分之一波叠层。
5.如权利要求1所述的激光器，其中所述第一锥形间隔层包括半波间隔层，所述半波间隔层具有的宽度为穿过该半波间隔层的光的半波长的奇整数倍。
6.如权利要求5所述的激光器，其中所述第一和第二锥形四分之一波叠层均包括多个高/低折射率对，每个所述高/低折射率对包括高折射率层和低折射率层。
7.如权利要求6所述的激光器，其中每个所述高/低折射率对中的所述高折射率层分别具有小于所述低折射率层的厚度。
8.如权利要求1所述的激光器，其中所述锥形薄膜干扰滤波器包括介电薄膜。
9.一种用于外腔激光器的调谐元件，包括：
锥形半波间隔层；
邻近所述半波间隔层的第一侧定位的锥形第一四分之一波叠层；和
邻近所述半波间隔层的第二侧定位的锥形第二四分之一波叠层。
10.如权利要求9所述的调谐元件，其中所述层包括介电层。
11.如权利要求9所述的调谐元件，其中所述第一和第二锥形四分之一波叠层均包括多个高/低折射率对，每个所述高/低折射率对包括高折射率层和低折射率层。
12.如权利要求11所述的调谐元件，其中每个所述高低折射率对中的所述高折射率层分别具有小于所述低折射率层的厚度。
13.如权利要求9的调谐元件，其中通过所述调谐元件的通带的中心波长的波长范围在至少一个通信频带上改变，在此通带的一半最大上的全宽度大于1.0nm和小于1.5nm，扫描距离为14mm或更大，调谐速率为3.0nm/mm或更小，并且所述调谐元件利用在1/e2功率点上直径为0.40mm或更小的激光束操作。
14.一种用于调谐激光器的方法，包括以下步骤：
(a)提供锥形薄膜干扰滤波器，该锥形薄膜干扰滤波器包括锥形半波间隔层、邻近所述半波间隔层的第一侧定位的锥形第一四分之一波叠层以及邻近所述半波间隔层的第二侧定位的锥形第二四分之一波叠层；和
(b)可调地在由与所述激光器相关的光束限定的光路中定位所述锥形薄膜干扰滤波器。
15.如权利要求14所述的调谐方法，其中所述可调定位包括在至少一个垂直于所述光路的方向中平移所述薄膜干扰滤波器。
16.如权利要求14所述的调谐方法，其中所述可调定位包括在垂直于所述光路的平面中旋转所述薄膜干扰滤波器。
17.如权利要求14所述的调谐方法，其中所述可调定位包括倾斜所述薄膜干扰滤波器，其中所述倾斜包括围绕垂直于所述光路的轴旋转。
18.如权利要求14所述的调谐方法，其中所述锥形半波间隔层具有的光学波长为从中穿过的光的半波长的奇整数倍。
CNB028103157A 2001-03-21 2002-03-19 梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于激光器调谐的方法 Expired - Fee Related CN1269276C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/814,464 US6816516B2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Error signal generation system
US09/814,464 2001-03-21
US09/900,412 2001-07-06
US09/900,412 US6717965B2 (en) 2001-07-06 2001-07-06 Graded thin film wedge interference filter and method of use for laser tuning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1511363A CN1511363A (zh) 2004-07-07
CN1269276C true CN1269276C (zh) 2006-08-09

Family

ID=27808044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028103157A Expired - Fee Related CN1269276C (zh) 2001-03-21 2002-03-19 梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于激光器调谐的方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN1269276C (zh)
AU (1) AU2002367576A1 (zh)
WO (1) WO2003077386A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8003499B2 (en) 2001-08-03 2011-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7130320B2 (en) * 2003-11-13 2006-10-31 Mitutoyo Corporation External cavity laser with rotary tuning element
JP2005303077A (ja) 2004-04-13 2005-10-27 Fujitsu Ltd 波長可変レーザ装置
CN101730960B (zh) * 2007-07-05 2012-07-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 外腔表面发射激光设备
GB0823084D0 (en) * 2008-12-18 2009-01-28 Renishaw Plc Laser Apparatus
CN104348076A (zh) * 2013-08-02 2015-02-11 福州高意通讯有限公司 一种可调谐滤波结构及激光器
CN103872563A (zh) * 2014-03-24 2014-06-18 苏州旭创科技有限公司 可调谐光学标准具及具有其的外腔激光器
CN105632944B (zh) * 2014-11-03 2018-08-14 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种多光束准同步激光封装装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108355A (en) * 1998-10-16 2000-08-22 New Focus, Inc. Continuously-tunable external cavity laser

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8003499B2 (en) 2001-08-03 2011-08-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device
US8767782B2 (en) 2001-08-03 2014-07-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Laser irradiating device, laser irradiating method and manufacturing method of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002367576A1 (en) 2003-09-22
CN1511363A (zh) 2004-07-07
WO2003077386A1 (en) 2003-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6717965B2 (en) Graded thin film wedge interference filter and method of use for laser tuning
CN100511886C (zh) 可对激光波长与腔光路径长度进行不相关调谐的外腔激光器装置
CN1251367C (zh) 可对栅格生成器进行连续调谐的外腔激光器
US6816516B2 (en) Error signal generation system
KR100318159B1 (ko) 적층형근접장광헤드및광정보기록재생장치
CN1291533C (zh) 具有选择性热控制的外腔激光器
US6459844B1 (en) Tunable fiber optic filter
KR100569633B1 (ko) 위상자 및 이것을 탑재한 광헤드 장치
US5070488A (en) Optical integrated circuit and optical apparatus
US5691989A (en) Wavelength stabilized laser sources using feedback from volume holograms
EP1742099A1 (en) Liquid crystal lens element and optical head
KR100678452B1 (ko) 광학주사장치
CN103633558A (zh) 采用小型mems镜的宽带可调谐外腔激光器
CN1524324A (zh) 根据增益介质两端的电压对激光器损耗的估计和调节
CN1269276C (zh) 梯度薄膜楔形干扰滤波器和用于激光器调谐的方法
JPH0611750A (ja) 光学装置及び光学式走査装置
US20040004979A1 (en) Resonating cavity system for broadly tunable multi-wavelength semiconductor lasers
US7126900B2 (en) Optical scanning device
US20050068996A1 (en) External cavity tunable optical transmitters
CN1271763C (zh) 可调式激光光源及其波长撷取方法
CN110447150A (zh) 波分复用光发送模块及其制造方法
EP1895531A2 (en) Optical pickup device
CN103814488B (zh) 一种外腔激光器
WO1997042595A1 (en) Method and apparatus for illumination of light-sensitive materials
JPS60117694A (ja) 光周波数安定化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060809

Termination date: 20170319

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee