[发明专利]利用FP激光器为增益光源的外腔式单波长可调谐激光器

权利要求书

1.一种利用FP激光器为增益光源的外腔式波长可调谐激光器，它包括用于产生激发光源的半导体FP激光器芯片，该FP激光器芯片内具有光波导，其特征在于：所述光波导导出激发光源的端口端面上镀有部分透射部分反射膜，另一端口端面上设有高反射膜；在位于导出激发光源的光波导端口一侧，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透射滤光的具有梳状分布透射谱特性的光学标准具、用于对透过光学标准具的光束进行部分反射和部分透射的部分反射镜；所述光学透镜、光学标准具、部分反射镜构成无源外腔反馈区；所述外腔反馈区与FP激光器芯片形成激光共振腔；

通过改变FP激光器芯片内光波导的折射率，从而改变由光波导输出的激发光源波长峰的波长位置，选择性地使激发光源的某一波长峰与光学标准具的透射峰在某一波长处重叠，该波长的光子经光学标准具的最大透射后，入射到部分反射镜上，一部分光透过部分反射镜作为输出光，另一部分光经该部分反射镜反射返回到半导体FP激光器芯片进行增益放大，使得光子在该波长重叠处获得最大反馈，并经激光共振腔内的多次反射后产生所需的单波长的激光，实现输出激光波长的步幅式调谐。

2.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述FP激光器芯片的底部设有加热器或制冷器，通过改变加热器或制冷器的输出温度来改变光波导的折射率。

3.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述可调谐激光器还包括用于监控所述可调谐激光器的输出功率的光探测器，该光探测器位于设有高射膜的光波导端面的一侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可调谐激光器，其特征在于：所述光波导还包括通过控制光子的路径长度来提供产生激光所需的共振相位条件的相位区段，该相位区段靠近光波导的任意一个端口，该相位区段的两侧独立设置有相位电极。

5.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述光波导附近设有第一加热电极或载流子注入电极，通过加热第一加热电极或对载流子注入电极注入载流子改变光波导活性区的载流子浓度来改变光波导的折射率。

6.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述光学标准具的透射最大峰的波长分布和自由光谱范围兼容国际电信联盟光网通讯对波长格点和间隔的要求标准。

7.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述可调谐激光器还包括用于所述可调谐激光器保持恒温工作环境的恒温装置，该恒温装置位于所述可调谐激光器的下方或外围。

8.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其特征在于：所述光学标准具上设有用于改变光学标准具折射率来调谐其梳状透射峰分布的第二加热电极；

先通过改变由光波导输出的激发光源的波峰的波长位置或改变光学标准具的透射峰的波长位置，使激发光源的波峰与光学标准具的透射峰在某一波长处重叠，光子在该重叠处波长获得最大反馈，并经激光共振腔获得该重叠处波长的激光；

再同步改变由光波导输出的激发光源的梳状波峰分布和光学标准具的梳状透射峰分布，使上述重叠处激发光源的波峰和光学标准具的透射峰的波长位置同步移动，产生波峰重叠处波长的连续变化，从而实现输出激光波长的连续式调谐。

9.根据权利要求8所述的可调谐激光器，其特征在于：所述第二加热电极设于光学标准具上的光学孔径周围，光学标准具的上表面，或光学标准具的下表面。