專利名稱：波長可調諧激光源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可調諧激光源實現(xiàn)方案，特別涉及一種基于自注入的法布里-珀 羅激光器和光纖法布里-珀羅可調濾波器的波長可調諧激光源。
背景技術：
在光纖通信及光分組網(wǎng)絡技術中，可調諧激光器作為一種低成本器件而發(fā)揮著越 來越重要的作用。在通信過程中，可調諧激光器可以在一定范圍內調諧，以滿足不同信道波 長的需要?？烧{諧激光器因其可提供多個波長，在密集波分復用(DWDM)通信系統(tǒng)中通常被 優(yōu)選為備份光源，而不需要對每個信道的光源同時進行備份，節(jié)約了系統(tǒng)的運營成本。
目前，最為成功的可調諧激光器包括后端取樣光柵反射的光柵輔助平行耦合激光 器(GCSR激光器)以及多級取樣光柵激光器(SGDBR激光器)。上述兩種激光器均屬于分 布布拉格反饋激光器，主要依靠反射光柵來確定和調節(jié)激射波長。典型的光柵調節(jié)機制就 是利用自由載流子的等離子效應來改變折射率，從而改變激射頻率。外腔注入鎖定的方法 也可以實現(xiàn)可調諧激光源，其是通過外腔法布里-珀羅標準具來調節(jié)激射波長。盡管如 此，上述的激光器的結構比較復雜，制造成本高昂。本發(fā)明是利用低制造成本的多縱模法布 里-珀羅激光器的自注入效應來實現(xiàn)單模激射，同時通過調節(jié)光纖法布里-珀羅可調濾波 器和激光器的芯片溫度來實現(xiàn)激射波長的改變。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，提供一種基于自注入的法布里-珀羅激光器和光纖法布 里-珀羅可調濾波器的波長可調諧激光源，其輸出波長能夠調節(jié)到任意的DWDM波長信道。
本發(fā)明提供一種波長可調諧激光源，是利用法布里-珀羅激光器的自注入來實現(xiàn) 單模激射，并利用可調濾波器和激光器芯片溫度的調節(jié)來改變工作波長，包括
一激光器驅動電流源和溫控電路，給法布里-珀羅激光器提供驅動電流和溫度控 制；
一法布里-珀羅激光器，是波長可調諧光源的基礎光源，該法布里-珀羅激光器的 輸入端與激光器驅動電流源和溫控電路的輸出端連接；
一光輸出端連接偏振控制器，該光輸出端連接偏振控制器的一端與法布里-珀羅 激光器的輸出端連接；
一 2*2的光纖耦合器，該2*2的光纖耦合器的a端與光輸出端連接偏振控制器的 另一端連接，該2*2的光纖耦合器的b端作為輸出端口 ；
一摻鉺光纖放大器，對法布里-珀羅激光器的輸出光增益放大，該摻鉺光纖放大 器的輸入端與2 的光纖耦合器的c端連接；
一光纖法布里-珀羅可調濾波器，是用來選擇所需要的激光波長，該光纖法布 里-珀羅可調濾波器的一端與摻鉺光纖放大器的輸出端連接；
一光隔離器，防止反向光進入光纖法布里-珀羅可調濾波器，該光隔離器的輸入3端與摻鉺光纖放大器的另一端連接，該光隔離器的輸出端與拆2的光纖耦合器的d端連接。
其中法布里-珀羅激光器的激射波長范圍和摻鉺光纖放大器的增益范圍匹配，在 國際通信標準的C波段或L波段。
其中所述的法布里-珀羅激光器在封裝中帶有熱敏電阻和半導體制冷器。
其中所述的摻鉺光纖放大器是單向放大。
其中所述的摻鉺光纖放大器是雙向放大，當摻鉺光纖放大器是雙向放大時，在出 光端加一個光隔離器以阻止反向光被增益。
其中所述的光纖法布里-珀羅可調濾波器通過一個電壓控制源調節(jié)加在壓電陶 瓷上的電壓，來選擇通過波長。
其中所述的法布里-珀羅激光器、光輸出端連接偏振控制器、2 的光纖耦合器、 摻鉺光纖放大器、光纖法布里-珀羅可調濾波器和光隔離器之間的連接，是采用標準的單 模光纖或者兼容的光纖連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有的技術相比具有的優(yōu)點是該波長可調諧光源的結構簡單，法布 里-珀羅激光器輸出光經(jīng)過放大，濾波，然后自注入，可以獲得穩(wěn)定可靠的單模激射。通過 調節(jié)濾波器(粗調)和激光器芯片的溫度(細調)，可以獲得工作波段內連續(xù)可調的光譜范 圍，即可以獲得DWDM所需的任意波長。另外，該方案的制造成本也更為低廉。
為進一步說明本發(fā)明的具體技術內容，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明詳細說明 如后，其中
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種波長可調諧激光源，是利用法布里-珀羅激光器 的自注入來實現(xiàn)單模激射，并利用可調濾波器和激光器芯片溫度的調節(jié)來改變輸出波長， 包括
一激光器驅動電流源和溫控電路1，給法布里-珀羅激光器2提供驅動電流和溫度 控制，工作中激光器驅動電流源和溫控電路1提供的激光器驅動電流保持恒定，通過調節(jié) 激光器驅動電流源和溫控電路1提供的溫控電流改變法布里-珀羅激光器2中的激光器芯 片的溫度，從而小范圍調節(jié)法布里-珀羅激光器2的輸出波長，這是波長可調諧光源工作波 長的微調機制；
一法布里-珀羅激光器2，是波長可調諧光源的基礎光源，該法布里-珀羅激光器 2起始工作時輸出的多縱模激光輸出到摻鉺光纖放大器4進行放大，再經(jīng)過光纖法布里-珀 羅可調濾波器5選擇所需要的單一模式通過，這個選擇出來的單一模式通過2*2的光纖耦 合器3自注入回法布里-珀羅激光器2，該光自注入同時增強自身的模式和抑制其它的模 式，從而獲得更高的邊模抑制比，而且法布里-珀羅激光器2的第二次輸出光中包含的選擇 模式在摻鉺光纖放大器4中獲得更高的光增益，經(jīng)過這樣的過程最終獲得穩(wěn)定的單縱模輸 出；該法布里-珀羅激光器2的輸入端與激光器驅動電流源和溫控電路1的輸出端連接；所 述的法布里-珀羅激光器2的激射波長范圍和摻鉺光纖放大器4的增益范圍匹配，在國際通信標準的C波段或L波段；所述的法布里-珀羅激光器2在封裝中帶有熱敏電阻和半導 體制冷器；
一光輸出端連接偏振控制器7，用來控制整個光路中的光偏振狀態(tài)，從而獲得最大 的光功率，該光輸出端連接偏振控制器7的一端與法布里-珀羅激光器2的輸出端連接；
一 2*2的光纖耦合器3，該2 的光纖耦合器3的a端與光輸出端連接偏振控制器 7的另一端連接，該2*2的光纖耦合器3的b端作為輸出端口 9 ；
一摻鉺光纖放大器4，對法布里-珀羅激光器2的輸出光進行增益放大，因為光增 益過程存在模式競爭，所以法布里-珀羅激光器2的第二次輸出光中包含的選擇模式獲得 了更高的光增益，從而獲得高功率并且穩(wěn)定的單縱模激光輸出；該摻鉺光纖放大器4的輸 入端與2 的光纖耦合器3的c端連接；所述的摻鉺光纖放大器4是單向放大；所述的摻鉺 光纖放大器4是雙向放大，當摻鉺光纖放大器4是雙向放大時，在出光端加一個光隔離器以 阻止反向光被增益；
一光纖法布里-珀羅可調濾波器5，是用來選擇所需要的激光波長，該法布里-珀 羅可調濾波器5調節(jié)波長范圍大，作為波長可調諧光源工作波長的粗調機制；該光纖法布 里-珀羅可調濾波器5的一端與摻鉺光纖放大器4的輸出端連接；所述的光纖法布里-珀 羅可調濾波器5通過一個電壓控制源調節(jié)加在壓電陶瓷上的電壓，來選擇通過波長；
一光隔離器6，防止反向光進入光纖法布里-珀羅可調濾波器5，干擾其選擇激光 模式；該光隔離器6的輸入端與摻鉺光纖放大器4的另一端連接，該光隔離器6的輸出端與 2*2的光纖耦合器3的d端連接。
其中所述的法布里-珀羅激光器2、光輸出端連接偏振控制器7、2拉的光纖耦合器 3、摻鉺光纖放大器4、光纖法布里-珀羅可調濾波器5和光隔離器6之間的連接，是采用標 準的單模光纖8或者兼容的光纖連接。
以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任 何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變換或替換，都應涵蓋在 本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。權利要求
1.一種波長可調諧激光源，是利用法布里-珀羅激光器的自注入來實現(xiàn)單模激射，并 利用可調濾波器和激光器芯片溫度的調節(jié)來改變工作波長，包括一激光器驅動電流源和溫控電路，給法布里-珀羅激光器提供驅動電流和溫度控制；一法布里-珀羅激光器，是波長可調諧光源的基礎光源，該法布里-珀羅激光器的輸入 端與激光器驅動電流源和溫控電路的輸出端連接；一光輸出端連接偏振控制器，該光輸出端連接偏振控制器的一端與法布里-珀羅激光 器的輸出端連接；一 2*2的光纖耦合器，該2*2的光纖耦合器的a端與光輸出端連接偏振控制器的另一 端連接，該2*2的光纖耦合器的b端作為輸出端口 ；一摻鉺光纖放大器，對法布里-珀羅激光器的輸出光增益放大，該摻鉺光纖放大器的 輸入端與2 的光纖耦合器的c端連接；一光纖法布里-珀羅可調濾波器，是用來選擇所需要的激光波長，該光纖法布里-珀羅 可調濾波器的一端與摻鉺光纖放大器的輸出端連接；一光隔離器，防止反向光進入光纖法布里-珀羅可調濾波器，該光隔離器的輸入端與 摻鉺光纖放大器的另一端連接，該光隔離器的輸出端與2*2的光纖耦合器的d端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的波長可調諧激光源，其中法布里-珀羅激光器的激射波長范 圍和摻鉺光纖放大器的增益范圍匹配，在國際通信標準的C波段或L波段。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的波長可調諧激光源，其中所述的法布里-珀羅激光器在 封裝中帶有熱敏電阻和半導體制冷器。
4.根據(jù)權利要求1所述的波長可調諧激光源，其中所述的摻鉺光纖放大器是單向放大。
5.根據(jù)權利要求1所述的波長可調諧激光源，其中所述的摻鉺光纖放大器是雙向放 大，當摻鉺光纖放大器是雙向放大時，在出光端加一個光隔離器以阻止反向光被增益。
6.根據(jù)權利要求1所述的波長可調諧激光源，其中所述的光纖法布里-珀羅可調濾波 器通過一個電壓控制源調節(jié)加在壓電陶瓷上的電壓，來選擇通過波長。
7.根據(jù)權利要求1所述的波長可調諧激光源，其中所述的法布里-珀羅激光器、光輸出 端連接偏振控制器、2 的光纖耦合器、摻鉺光纖放大器、光纖法布里-珀羅可調濾波器和 光隔離器之間的連接，是采用標準的單模光纖或者兼容的光纖連接。
全文摘要
一種波長可調諧激光源，包括一激光器驅動電流源和溫控電路；一法布里-珀羅激光器，該法布里-珀羅激光器的輸入端與激光器驅動電流源和溫控電路的輸出端連接；一光輸出端連接偏振控制器，該光輸出端連接偏振控制器的一端與法布里-珀羅激光器的輸出端連接；一2＊2的光纖耦合器，其a端與光輸出端連接偏振控制器的另一端連接，其b端作為輸出端口；一摻鉺光纖放大器，該摻鉺光纖放大器的輸入端與2＊2的光纖耦合器的c端連接；一光纖法布里-珀羅可調濾波器，該光纖法布里-珀羅可調濾波器的一端與摻鉺光纖放大器的輸出端連接；一光隔離器，該光隔離器的輸入端與摻鉺光纖放大器的另一端連接，該光隔離器的輸出端與2＊2的光纖耦合器的d端連接。
文檔編號H01S3/067GK102035129SQ20101052763
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2010年10月27日
發(fā)明者吳昊, 滿江偉, 祝寧華 申請人:中國科學院半導體研究所