[发明专利]一种并联式混合集成注入锁定DFB激光器

说明书

本发明公开了一种并联式混合集成注入锁定DFB激光器。该DFB激光器包括主激光器芯片和从激光器芯片，二者并联封装在同一个管壳内，主激光器的输出口通过第一耦合光纤连接到环形器的第一端口，从激光器的输出口通过第二耦合光纤连接到环形器的第二端口，环形器的第三端口作为并联式混合集成注入锁定DFB激光器的注入锁定激光输出口，并且环形器中的激光从第一端口到第二端口再到第三端口单向传输。本发明的激光器采用了重构‑等效啁啾技术制作激光器的取样光栅结构，并通过分别向主激光器和从激光器的供电电极提供控制电流来精确控制激光注入锁定，在环境适应性、工作稳定性等方面具有明显优势。

技术领域

本发明涉及光电子领域，尤其涉及一种并联式混合集成注入锁定DFB激光器。

背景技术

激光器在激光通信中通常作为激光信号源，完成对激光的调制并发射出调制后的激光。

现有技术中，利用注入锁定技术可以提高模拟调制激光器的带宽，降低调制失真。注入锁定DFB(Distributed Feedback Laser，即分布式反馈激光器)半导体激光器更具有稳定锁频范围，可以降低相位噪声，可以很好的满足光纤传导激光信号的需求。

现有技术条件下，主要存在的问题有：

一是为了实现主激光器和从激光器稳定的注入锁定，需要对光学系统中的两个激光器的波长、偏振态及注入功率比进行精确控制。但是分立系统的稳定性较弱，两个激光器分别受外界影响大，且体积庞大，无法在实际中应用。

二是采用串联式单片集成注入锁定激光器能够实现注入锁定，但是串联式单片集成注入锁定激光器制造难度大，两个激光器之间无法集成光隔离器，致使芯片的成品率低、成本高。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种并联式混合集成注入锁定DFB激光器，解决现有技术中主激光器和从激光器集成的体积大、工作不稳定、对激光波长控制精度不高以及难以锁定等难题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种并联式混合集成注入锁定DFB激光器，包括主激光器芯片和从激光器芯片，该主激光器芯片和该从激光器芯片均为DFB激光器，并且并联封装在同一个管壳内，该主激光器芯片的输出口通过第一耦合光纤连接到环形器的第一端口，该从激光器芯片的输出口通过第二耦合光纤连接到该环形器的第二端口，该环形器的第三端口作为该并联式混合集成注入锁定DFB激光器的注入锁定激光输出口，并且激光在该环形器中从第一端口到第二端口再到第三端口单向传输。

在本发明并联式混合集成注入锁定DFB激光器另一实施例中，该第一耦合光纤和该第二耦合光纤均为保扁光纤。

在本发明并联式混合集成注入锁定DFB激光器另一实施例中，该主激光器芯片和该从激光器芯片并列相邻集成在同一芯片bar条上，具有相同的材料外延结构并且共用同一热沉，该主激光器芯片和该从激光器芯片的间距范围是250微米至2毫米。

在本发明并联式混合集成注入锁定DFB激光器另一实施例中，该主激光器芯片和该从激光器芯片均为脊波导结构，该脊波导的宽度范围为1.5μm至3μm，脊波导的高度1.6μm。

在本发明并联式混合集成注入锁定DFB激光器另一实施例中，该脊波导具有相同的分层结构，由下向上依次是：负电极，N型衬底，N型InP缓冲层，晶格匹配InGaAsP波导层，应变InGaAsP多量子阱层，InGaAsP光栅材料层，P型晶格匹配InGaAsP波导层，P型InP限制层，SiO₂绝缘层，P型InGaAs欧姆接触层，正电极。