CN207588212U - 一种波长可调谐保偏激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种波长可调谐保偏激光器，包括温控装置、DBR激光器芯片和准直透镜底座，所述的温控装置内部安装有呈水平横向安装的DBR激光器芯片，DBR激光器芯片的激光发射端口侧安装有准直透镜底座，所述的准直透镜底座安装有与DBR激光器芯片对应的准直透镜，准直透镜与DBR激光器芯片相对一侧上安装有与准直透镜对应的波片列，波片列呈布儒斯特角放置，所述的波片列与准直透镜相对一侧安装半反射镜。本实用新型具有提升工业精密光学检测精度，实现分布式、全天候、实时光纤传感等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及一种波长可调谐保偏激光器。
背景技术
波长可调谐保偏激光器是超高速、超大带宽数据传输与图片传输的专用保密传输网络建设的先决条件，也是满足日益增长的精密光学检测、光纤传感领域等运用的必要条件，波长可调谐保偏激光器的国产化、商用化，将极大地促进通信行业、精密光学检测、光纤传感等相关领域的飞速发展，彻底消除光源器件的瓶颈限制，有助于开拓创新式产业发展模式，大力提高国防实力与经济实力。
传统的DBR激光器是指分布布拉格反射激光器，虽然可以对特定的波长作出反馈选择，可以获得单纵模工作，但是由于受到半导体芯片工艺限制，仅依靠改变激光器芯片的工作电流，无法使激光器波长宽范围的调谐，而且输出激光的电矢量是随机偏振的。所以传统DBR激光器芯片无法满足日益增长的光通信网络升级改造、工业精密光学检测及光纤传感等应用的需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种波长可调谐保偏激光器，有效节省通信系统中波分复用系统转换器，减少激光器以及其他模块的数量，还可有效降低光通信网络成本，改进光通信网络的功能性；提升工业精密光学检测精度，实现分布式、全天候、实时光纤传感。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种波长可调谐保偏激光器，包括温控装置、DBR激光器芯片和准直透镜底座，所述的温控装置内部安装有呈水平横向安装的DBR激光器芯片，DBR激光器芯片的激光发射端口侧安装有准直透镜底座，所述的准直透镜底座安装有与DBR激光器芯片对应的准直透镜，准直透镜与DBR激光器芯片相对一侧上安装有与准直透镜对应的波片列，波片列呈布儒斯特角放置，所述的波片列与准直透镜相对一侧安装半反射镜。
所述的DBR激光器芯片内部安装有横向安装的激光发射区，所述的激光发射区的一端与位于DBR激光器芯片中部的相位调制区的一端相连，所述的相位调制区的另一端上安装有激光调谐区，所述的激光发射区、相位调制区和激光调谐区上分别安装有激光发射区电极、相位调制区电极和激光调谐区电极。
所述的DBR激光器芯片与激光发射端口相对一侧竖直安装有探测器底座，所述的探测器底座上安装有与DBR激光器芯片对应的探测器。
为了克服上述激光器的缺点同时获得大范围调谐模式运行，可调谐保偏激光器应运而生。可调谐保偏激光器就是单个激光器的波长变化可覆盖很多ITU通道，并在应用中根据需要可以随时调整到所需波长通道。所以，通过引入可调谐保偏激光器，不仅可以有效节省通信系统中波分复用系统转换器，减少激光器以及其他模块的数量，还可有效降低光通信网络成本，改进光通信网络的功能性；提升工业精密光学检测精度，实现分布式、全天候、实时光纤传感。
利用DBR激光器为增益光源的波长可调谐保偏激光器，包括DBR激光器芯片，该DBR激光器一端为激光发射端，采用布拉格光栅，另一端端面上设有增透膜，透过率超过99.99％，在位于激光发射端，依次设置光学透镜、以布儒斯特角放置的波片列、全反射镜，在布拉格光栅后端放置一个光电探测器。
DBR激光器芯片内包含有光波导，所述光波导导出激光光源的端口端面上镀有增透膜，芯片另一端内部刻蚀成布拉格光栅，所述光栅构成谐振腔腔镜。在位于增透膜的一侧，依次设置用于对激发光源的发射光束进行扩束准直的光学透镜、对激发光源发射的光进行偏振模式选择的布儒斯特窗波片列、用于对透过布儒斯特窗波片列的光束进行部分透射部分反射镜；上述光学透镜、布儒斯特窗波片列、部分透射部分反射镜及布拉格光栅构成无源外腔。上述无源外腔与DBR激光器芯片腔形成激光共振谐振腔。
通过改变DBR激光器芯片内由布拉格光栅所组成的光波长调谐区注入电流来改变光波长调谐区域的光折射率，从而改变由光波导输出的激发光源波长峰的波长位置，选择性地激发光源的某一特定波长，该波长经过布儒斯特窗进行偏振模式选择后，入射到部分透射部分反射镜上，激光光源经反射后返回DBR激光器芯片再进行增益放大，使得光子在该波长重叠处获得最大增益，并经激光共振谐振腔的多次往返反射后产生所需要的单频波长的保偏激光。
上述DBR激光器芯片放置于控温装置上，通过改变控温装置控制电流达到改变其输出温度，改变光波导的折射率；
由DBR芯片激发光源的波峰的波长位置或改变调谐区的折射率改变布拉格光栅衍射波峰的波长位置，使得激发光源的波峰与布拉格光栅的衍射波峰的在某一波长处重叠，光子在该重叠处波长获得最大增益，并经激光共振谐振腔后获得该重叠处波长的激光保偏输出。
同步由光波导输出的激发光源波长峰的波长位置和布拉格光栅衍射波峰值分布，使上述两个重叠的波长位置同步移动，产生波峰处波长的连续周期性变化，从而实现该波长的可调谐。
透过布儒斯特窗波片列一次的随机偏振光，电矢量平行分量方向100％透射，电矢量垂直分量方向衰减为sin2(2θB)；往返经过N次布儒斯特窗波片列后，偏振光则电矢量平行分量方向100％透射，电矢量垂直分量方向衰减为sin2N(2θB)，当N足够大时，sin2N(2θB)＝0；可认为获得电矢量平行于入射面的线偏振光。上述θB为布儒斯特角。
探测器采用光电探测器，主要用来监测输出功率，相位调谐区用来对激光波长进行细调，激光调谐区能够改变布拉格衍射光栅的折射率，光波导包含有源区，设有有源区电极，通过设定有源区载流子注入电流来获得激光波长保偏输出，温控装置使用时一般处于恒温状态。
有益效果：本实用新型涉及一种波长可调谐保偏激光器，有效节省通信系统中波分复用系统转换器，减少激光器以及其他模块的数量，还可有效降低光通信网络成本，改进光通信网络的功能性；提升工业精密光学检测精度，实现分布式、全天候、实时光纤传感。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的谐振腔频率梳与DBR芯片输出光谱。
图示：1、DBR激光器芯片，2、激光发射区电极，3、激光发射区，4、相位调制区电极，5、相位调制区，6、激光调谐区电极，7、激光调谐区，8、准直透镜，9、准直透镜底座，10、波片列，11、半反射镜，12、探测器，13、探测器底座，14、激光输出，15、温控装置。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型的实施方式涉及一种波长可调谐保偏激光器，如图1—2所示，包括温控装置15、DBR激光器芯片1和准直透镜底座9，所述的温控装置15内部安装有呈水平横向安装的DBR激光器芯片1，DBR激光器芯片1的激光发射端口侧安装有准直透镜底座9，所述的准直透镜底座9安装有与DBR激光器芯片1对应的准直透镜8，准直透镜8与DBR激光器芯片1相对一侧上安装有与准直透镜8对应的波片列10，波片列10呈布儒斯特角放置，所述的波片列10与准直透镜8相对一侧安装半反射镜11。
所述的DBR激光器芯片1内部安装有横向安装的激光发射区3，所述的激光发射区3的一端与位于DBR激光器芯片1中部的相位调制区5的一端相连，所述的相位调制区5的另一端上安装有激光调谐区7，所述的激光发射区3、相位调制区5和激光调谐区7上分别安装有激光发射区电极2、相位调制区电极4和激光调谐区电极6。
所述的DBR激光器芯片1与激光发射端口相对一侧竖直安装有探测器底座13，所述的探测器底座13上安装有与DBR激光器芯片1对应的探测器12。
实施例
激光通过相位调制区电极4和激光调谐区电极6进行微调后从激光发射区电极2处射出，经过波片列10和半反射镜11的调节后形成激光输出14。
Claims (3)
1.一种波长可调谐保偏激光器，包括温控装置(15)、DBR激光器芯片(1)和准直透镜底座(9)，其特征在于：所述的温控装置(15)内部安装有呈水平横向安装的DBR激光器芯片(1)，DBR激光器芯片(1)的激光发射端口侧安装有准直透镜底座(9)，所述的准直透镜底座(9)安装有与DBR激光器芯片(1)对应的准直透镜(8)，准直透镜(8)与DBR激光器芯片(1)相对一侧上安装有与准直透镜(8)对应的波片列(10)，波片列(10)呈布儒斯特角放置，所述的波片列(10)与准直透镜(8)相对一侧安装半反射镜(11)。
2.根据权利要求1所述的一种波长可调谐保偏激光器，其特征在于：所述的DBR激光器芯片(1)内部安装有横向安装的激光发射区(3)，所述的激光发射区(3)的一端与位于DBR激光器芯片(1)中部的相位调制区(5)的一端相连，所述的相位调制区(5)的另一端上安装有激光调谐区(7)，所述的激光发射区(3)、相位调制区(5)和激光调谐区(7)上分别安装有激光发射区电极(2)、相位调制区电极(4)和激光调谐区电极(6)。
3.根据权利要求1所述的一种波长可调谐保偏激光器，其特征在于：所述的DBR激光器芯片(1)与激光发射端口相对一侧竖直安装有探测器底座(13)，所述的探测器底座(13)上安装有与DBR激光器芯片(1)对应的探测器(12)。
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| CN201721534003.9U CN207588212U (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 一种波长可调谐保偏激光器 |
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Publications (1)
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| CN207588212U true CN207588212U (zh) | 2018-07-06 |
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| CN201721534003.9U Active CN207588212U (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 一种波长可调谐保偏激光器 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109638640A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-04-16 | 惠州学院 | 半导体激光器 |
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2017
- 2017-11-16 CN CN201721534003.9U patent/CN207588212U/zh active Active
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