分別對其偏置。傳統(tǒng)的無源波導(dǎo)需要再生步驟，運(yùn)導(dǎo)致了激光器內(nèi)部無源和有源波導(dǎo)臨界 面的端面反射，從而降低激光器性能。本發(fā)明所有的有源結(jié)構(gòu)可W通過調(diào)諧偏置電流Il和 12來獨(dú)立地控制每個(gè)激光波長。
[0091] 相位部分是反向偏置，而不是正向偏置。因?yàn)槿绻辔徊糠质钦蚱玫?，在相?段的光吸收會(huì)減小，所W許多復(fù)合腔模式可W達(dá)到闊值條件。但是如果相位部分是反向偏 置的，光吸收會(huì)增加，如同一個(gè)電吸收調(diào)制器，或被動(dòng)鎖模激光器中的飽和吸收器。因此，其 可W抑制由多個(gè)電極和端面隨機(jī)相位引起的額外的腔模式。它還提供了在兩個(gè)激光模式的 光之間的相干性W增加邊模抑制比（SMSR :Si化Mode如卵ression Ratio)和加強(qiáng)兩個(gè)DFB 光柵段之間的熱隔離W協(xié)助每個(gè)激光波長獨(dú)立地調(diào)諧。由此，可W進(jìn)行傳輸雙波長模式波 長信道。
[0092] 銅神氮嫁合金和窄的氮共振帶之間的強(qiáng)相互作用導(dǎo)致銅神氮嫁導(dǎo)帶分裂成兩個(gè) 子帶，并且基本帶隙進(jìn)一步下移。因此通過控制銅神氮嫁材料中的氮元素組分可W覆蓋范 圍廣泛的光通信波長。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的不同的氮元素組分的激光波長的示意圖。 由圖10可見，激光波長隨著銅神氮嫁合金中氮元素組分的增加而增加，它覆蓋了 0, E，S，C 和L波段的所有頻譜。
[0093] 激光的波長也可W通過控制激光器工作溫度來調(diào)諧。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的 銅神氮嫁量子阱激光器的溫度與激光波長關(guān)系的示意圖。從圖11中可見，激光波長隨著溫 度增加呈線性增加，其提供了穩(wěn)定和連續(xù)的溫度調(diào)諧。相比于其他商業(yè)III-V族材料（如 銅嫁神，銅嫁神憐），銅神氮嫁合金也具有更好的溫度穩(wěn)定性，例如0. 31納米/K。運(yùn)是由于 該材料導(dǎo)帶向低能級(jí)的位移導(dǎo)致電子束縛能力增強(qiáng)。
[0094] 通過精屯、安排氮元素和銅元素的組分W及氮定域態(tài)簇的能態(tài)密度，從量子阱能態(tài) 和氮定域態(tài)簇能同時(shí)產(chǎn)生激光。
[0095] 圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的采用32個(gè)DFB激光器產(chǎn)生的64個(gè)DWDM信道的頻譜圖。 本發(fā)明考慮具有64個(gè)信道的DWDM P0N，其中在化T中只有32個(gè)雙波長DFB激光發(fā)射器。 圖12描述了 64個(gè)DWDM信道的波長頻譜。每個(gè)雙波長DFB激光器的激光波長被設(shè)計(jì)成是 輕微地紅光偏移了 0. Snm(IOOGHz)。如圖10所示，運(yùn)可W通過在激光器加工過程改變氮元 素組分來實(shí)現(xiàn)。在圖12中，64個(gè)信道的激光頻譜被分為兩個(gè)部分。在左側(cè)，從Al到入32， 都從各自的銅神氮嫁合金量子阱態(tài)產(chǎn)生；而在右側(cè)是由氮定域態(tài)簇產(chǎn)生。從 入 1-入 32 (-1. 858dBm-2. 563dBm)，激光強(qiáng)度略有降低；從入 33"入 64 (-2. 889dBm-2. 094dBm)， 激光強(qiáng)度略有增加。運(yùn)是因?yàn)殂~神氮嫁合金中氮元素組分的增加所引起的氮定域態(tài)簇的能 態(tài)密度的增加，從而進(jìn)一步導(dǎo)致在量子阱能態(tài)內(nèi)電子濃度的減少，使得從量子阱內(nèi)激光發(fā) 射功率降低。相反，由于氮定域態(tài)簇的能態(tài)密度的增加，更多的電子被捕獲并與空穴復(fù)合， 導(dǎo)致從氮定域態(tài)簇內(nèi)激光發(fā)射功率增強(qiáng)，例如從^33到A 64。然而，可W通過對每一個(gè)激光 器使用不同的偏置電流W達(dá)到光功率均衡的效果。從圖12中可見，在雙波長之間還有一個(gè) 14nm間距的冗余可用于未來的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，從而提供了支持更多的波長信道的可行性。此外， 本發(fā)明所提出的架構(gòu)能夠支持波長間距為〇.4nm的巧OGHz)的128信道或更多信道的超密 集 WDM-PON。
[0096] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在 不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠W其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論 如何來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明顯的包括"一詞不 排除其他元素和步驟，并且措辭"一個(gè)"不排除復(fù)數(shù)。裝置權(quán)利要求中陳述的多個(gè)元件也可 W由一個(gè)元件來實(shí)現(xiàn)。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于無源光網(wǎng)絡(luò)的激光器，其包括： 所述激光器以銦砷氮鎵合金為有源層材料； 通過調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金中各元素的組分，所述激光器同時(shí)產(chǎn)生包括兩個(gè)相干的激 光波長的激光，所述兩個(gè)相干的激光波長具有相同的振幅、信噪比和線寬。2. 如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光波長隨著所述銦砷氮鎵合金中 氮元素的組分的增加而增加。3. 如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光波長隨著所述銦砷氮鎵合金的 溫度的增加而增加。4. 如權(quán)利要求2所述的激光器，其特征在于，所述銦砷氮鎵合金中的氮元素的組分為 2%至 5%〇5. 如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述兩個(gè)相干的激光波長之間的間隔隨 著所述銦砷氮鎵合金的溫度的變化而變化。6. 如權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述銦砷氮鎵合金中的氮原子的隨機(jī)分 布以及氮元素的含量的波動(dòng)生成導(dǎo)帶底部的展寬。7. 如權(quán)利要求6所述的激光器，其特征在于，所述展寬在所述導(dǎo)帶底部附近導(dǎo)致氮定 域態(tài)簇。8. 如權(quán)利要求7所述的激光器，其特征在于，所述氮定域態(tài)簇捕獲載流子并使得所述 載流子在所述氮定域態(tài)簇中直接激射產(chǎn)生所述兩個(gè)相干的激光波長中波長較長的一個(gè)。9. 如權(quán)利要求7所述的激光器，其特征在于，剩余載流子在量子阱態(tài)直接激射產(chǎn)生所 述兩個(gè)相干激光波長中波長較短的一個(gè)。10. 如權(quán)利要求6所述的激光器，其特征在于，所述展寬為60meV。11. 如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述激光器為分布式反饋 激光器。12. -種用于在無源光網(wǎng)絡(luò)的激光器中產(chǎn)生雙波長的方法，其包括： 所述激光器以銦砷氮鎵合金為有源層材料； 通過調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金中各元素的組分，使得所述激光器同時(shí)產(chǎn)生包括兩個(gè)相干 的激光波長的激光，所述兩個(gè)相干的激光波長具有相同的振幅、信噪比和線寬。13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金中的氮元 素的含量，使得所述激光波長隨著所述銦砷氮鎵合金中的氮元素的含量的增加而增加。14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金的溫度，使 得所述激光波長隨著所述銦砷氮鎵合金的溫度的增加而增加。15. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金的溫度，使 得所述兩個(gè)相干的激光波長之間的間隔隨著所述銦砷氮鎵合金的溫度的變化而變化。16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述銦砷氮鎵合金中的氮原子的隨機(jī)分 布以及氮元素的組分的波動(dòng)生成導(dǎo)帶底部的展寬，所述展寬在所述導(dǎo)帶底部附近導(dǎo)致氮定 域態(tài)簇。17. -種用于無源光網(wǎng)絡(luò)的光線路終端，其包括： η個(gè)激光器，其中所述激光器為權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的激光器。18. 如權(quán)利要求17所述的光線路終端，其特征在于，還包括： η個(gè)波分復(fù)用器，其中所述波分復(fù)用器將來自于所述激光器的激光分離成兩個(gè)波長信 道； 2η個(gè)調(diào)制器，其中所述調(diào)制器用于在每個(gè)波長信道上調(diào)制輸入數(shù)據(jù)； 第一陣列波導(dǎo)光柵，其用于復(fù)用經(jīng)調(diào)制了輸入數(shù)據(jù)的波長信道到單模光纖； 第二陣列波導(dǎo)光柵，其用于將所述單模光纖上的光信號(hào)分離成2η個(gè)光信號(hào)；以及 2η個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元，其中所述光網(wǎng)絡(luò)單元用于接收來自于經(jīng)所述第二陣列波導(dǎo)光柵分離 的光信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于無源光網(wǎng)絡(luò)的激光器以及包括該激光器的光線路終端。該分布式反饋激光器以銦砷氮鎵合金為有源層材料制造；通過調(diào)諧所述銦砷氮鎵合金中各元素的組分，所述激光器同時(shí)產(chǎn)生包括兩個(gè)相干的激光波長的激光，所述兩個(gè)相干的激光波長具有相同的振幅、信噪比和線寬。該激光器產(chǎn)生的激光波長隨著銦砷氮鎵合金中氮元素的組分的增加而增加，隨著銦砷氮鎵合金的溫度的增加而增加。銦砷氮鎵合金中的氮原子的隨機(jī)分布以及氮元素的含量的波動(dòng)生成導(dǎo)帶底部的展寬，從而在導(dǎo)帶底部附近導(dǎo)致氮定域態(tài)簇以產(chǎn)生直接激射。基于本發(fā)明所提出的激光器的光線路終端，具有低成本和低功耗，便于網(wǎng)絡(luò)升級(jí)以及可調(diào)諧性等優(yōu)勢。
【IPC分類】H01S5/06, H01S5/323, H01S5/12
【公開號(hào)】CN105703218
【申請?zhí)枴緾N201410709746
【發(fā)明人】孫曉, 昌慶江
【申請人】上海貝爾股份有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2014年11月28日