[发明专利]基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光器，特别涉及利用双空间光调制器做为光学滤波和光程调节元件的可调谐外腔半导体激光器。属于光纤通信领域。

背景技术

波分复用技术是光纤通信的关键技术之一，在波分复用系统中，每个传输通道对应一个特定波长的光波。与此相对应，这些传输通道都需要配备一个固定的相应波长激光器。DFB激光器是目前光纤通信中普遍采用的激光器，具有波长稳定性好，操作简单，易于集成的特点。在DFB激光器中，一个布拉格光栅集成于激光器的整个腔内，因此是一种分布反馈结构。DFB激光器输出一个稳定的单模激光。

在实际应用中，当一个传输通道的激光器出现故障时，必须采用具有相同波长的另一个激光器来取代。为了使整个波分复用系统更加可靠的运行，需要对每一个波长通道进行激光器的备份。这样，激光器的库存就是一个很大的数目，同时这也是使光网络的日常维护面临很大的困难。

可调谐半导体激光器能够克服上述问题。当一个通道的激光器出现问题时，立即将备份的激光器调谐到该波长；当另一个通道的激光器发生故障时，将调谐激光器的波长调到该故障波长上。当每个激光器发生故障的可能性都相同时，利用可调谐激光器能够大大减少激光器的备份。除此之外，密集波分复用系统对激光器提出更高的要求。它要求激光器在动态调制的时候仍然能够保持较窄的线宽，而外腔激光器较DFB激光器有很好的谱线特性。

目前采用的外腔激光器大都采用衍射光栅来选频。在稳定运转的情况下，衍射光栅外腔半导体激光器表现出相当出色的性能。但是这种激光器采用机械的方式来调谐，因此，导致激光器调谐速度慢、精度差、不能适应未来动态光网络的需要。

发明内容

本发明是为了解决现有激光器采用机械的方式调谐，导致调谐速度慢、精度差、不能适应未来动态光网络需要，并且不能保持较窄的动态线宽，不适用于密集波分复用系统的问题，现提出了一种基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器。

基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它包括：高反射膜、激光二极管、增透膜、准直透镜、空间光调制器和反射镜，准直透镜、空间光调制器和反射镜均位于激光器的外腔内，空间光调制器为电寻址的空间光调制器；

在激光二极管的发光面镀有增透膜，非发光面镀有高反射膜，激光二极管产生并发射的光波经增透膜射入激光器的外腔，在该外腔内经准直透镜准直后入射到空间光调制器，该空间光调制器将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器正常反射的方向射出，该衍射光波以垂直于反射镜表面的方向衍射到反射镜上，该反射镜将光波沿入射光路反射到空间光调制器上，经该空间光调制器衍射至准直透镜，经该准直透镜透射后经增透膜入射至激光二极管，经该激光二极管透射的光经高反射膜反射后反射至激光二极管中。

上述基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括：空间光调制器基座、PZT压电陶瓷和反射镜基座；空间光调制器固定于空间光调制器基座上，PZT压电陶瓷固定于反射镜基座上，反射镜固定于PZT压电陶瓷上。

基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它包括：高反射膜、激光二极管、增透膜、准直透镜、空间光调制器和第二空间光调制器，准直透镜、空间光调制器和第二空间光调制器均位于激光器的外腔内，空间光调制器为电寻址的空间光调制器；

在激光二极管的发光面镀有增透膜，非发光面镀有高反射膜，激光二极管产生并发射的光波经增透膜射入激光器的外腔，在该外腔内经准直透镜准直后入射到空间光调制器，该空间光调制器将光波分束获得反射光波和衍射光波，该反射光波从空间光调制器正常反射的方向射出，该衍射光波以不垂直于第二空间光调制器表面的方向衍射到第二空间光调制器上，该经第二空间光调制器将光波沿入射光路反射到空间光调制器上，经该空间光调制器衍射至准直透镜，经该准直透镜透射后经增透膜入射至激光二极管，经该激光二极管透射的光经高反射膜反射后反射至激光二极管中。

上述基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它还包括：空间光调制器基座、PZT压电陶瓷和第二空间光调制器基座；空间光调制器固定于空间光调制器基座上，PZT压电陶瓷固定于第二空间光调制器基座上，第二空间光调制器固定于PZT压电陶瓷上。

基于空间光调制器的可调谐外腔半导体激光器，它包括：高反射膜、激光二极管、增透膜、准直透镜、衍射光栅和第二空间光调制器，准直透镜、衍射光栅和第二空间光调制器均位于激光器的外腔内，空间光调制器为电寻址的空间光调制器；