[发明专利]基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器

权利要求书

1.一种基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：包括用于产生宽带自发辐射光子的有源增益芯片，用于外腔反馈及产生可调谐波长的无源光子芯片，有源增益芯片和无源光子芯片内各具有光波导，两个芯片经波导芯耦合对接；无源光子芯片上的波导包括一个激光相位控制部分和复合波导反射镜部分，激光相位控制部分设有对应的用于改变波导折射率的电极；复合波导反射镜部分依次包含第一反射镜区段、相位耦合区段和第二反射镜区段，每个区段均设有对应的用于改变波导折射率的电极；

通过择一改变第一反射镜区段、或第二反射镜区段的波导折射率，两个反射镜区段的反射峰分布中的波长位置随之改变；选择性地使两个反射镜区段反射峰分布中的某一波长处于重叠，再改变相位耦合区段的波导折射率，使光子在该重叠处波长获得最大反射，并进一步调节相位控制部分，在该波长产生激光； 

通过重复第一反射镜区段和第二反射镜区段的其余反射峰的重叠, 并相应调节相位耦合区段和激光相位部分, 从而实现激光输出波长的步幅式调谐。

2.根据权利要求1所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述第一反射镜选用一个取样光栅或一个超结构光栅；所述第二反射镜由至少两个中心波长各不相同的波导布拉格光栅组合而成，第二反射镜区段的电极对应分设于每个波导布拉格光栅的波导上。

3.根据权利要求1所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述第一反射镜由至少两个中心波长各不相同的波导布拉格光栅组合而成，第一反射镜区段的电极对应分设于每个波导布拉格光栅的波导上；所述第二反射镜选用一个取样光栅或一个超结构光栅。

4.根据权利要求1所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述第一反射镜和第二反射镜均选用取样光栅或超结构光栅；第一反射镜和第二反射镜具有不同的梳状反射峰分布。

5.根据权利要求1所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述第一反射镜由至少两个中心波长各不相同的波导布拉格光栅组合而成，第一反射镜区段的电极对应分设于每个波导布拉格光栅的波导上；所述第二反射镜也由至少两个中心波长各不相同的波导布拉格光栅组合而成，第二反射镜区段的电极对应分设于每个波导布拉格光栅的波导上；第一反射镜和第二反射镜具有不同的反射峰分布。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述相位控制部分位于增益芯片和复合波导反射镜部分之间。

7.根据权利要求6所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述增益芯片与无源光子芯片的耦合端面镀有抗反射膜，增益芯片的另一端面镀有高反射膜。

8.根据权利要求6所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：无源光子芯片上的波导相位控制部分和复合波导反射镜部分的电极设于波导芯的上包层的表面；或者设于波导芯两侧的波导包层表面。

9.根据权利要求2或3所述的基于相位耦合反射光栅反馈的波长可调谐激光器，其特征在于：所述波导布拉格光栅的数量与取样光栅(SG)或超结构光栅(SSG)的梳状分布中的反射峰数量匹配；各波导布拉格光栅组成的反射峰波长分布及反射强度均接近于取样光栅(SG)或超结构光栅(SSG)的梳状反射峰。