[发明专利]一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法

说明书

本申请公开了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法，其中，采用阵列半导体光放大器实现的光源利用分束器对激光器的待处理激光进行分束，并利用光放大阵列对分束获得的N束子激光进行分别放大，最后利用耦合阵列将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光向光芯片传输，突破了激光器输出的待处理激光的光功率较小，以及单路耦合通道能够传输的光功率较小的限制，实现了为光芯片提供高光功率的输出激光的目的。具体地，通过采用光放大阵列，实现了数倍于单个激光器功率的高功率光源。通过耦合阵列使得输出的M束激光可以耦合进入所述光芯片中，突破了单路耦合通道的最大功率限制，提高了进入光芯片的总光功率。

技术领域

本申请涉及传感和光通信技术领域，更具体地说，涉及一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法。

背景技术

在激光雷达和空间光通信领域，如何将大功率的光耦合到芯片中，对激光雷达和空间光通信的探测或者传输距离起到至关重要的影响。但现有的光源受限于各种因素的限制，无法实现为光芯片提供高光功率的光信号。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种采用阵列半导体光放大器实现的光源及光耦合方法，以实现为光芯片提供高光功率的输出激光的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种采用阵列半导体光放大器实现的光源，包括：

激光器，所述激光器用于输出待处理激光；

分束器，所述分束器用于将所述待处理激光分为N束子激光；

光放大阵列，用于对N束所述子激光进行分别放大，以获得N束待耦合激光；N为大于1的正整数；

耦合阵列，用于将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数；

光芯片，用于接收M束所述输出激光。

可选的，所述分束器包括至少一个一分二波导。

可选的，所述光放大阵列包括N个半导体光放大器，N个所述半导体光放大器与N束所述子激光一一对应；

所述半导体光放大器，用于将与所述半导体光放大器对应的子激光进行光功率放大。

可选的，所述耦合阵列包括多个耦合结构，所述耦合结构用于将X束所述待耦合激光耦合为一束所述输出激光，X为大于或等于1，且小于或等于N的正整数。

可选的，所述耦合结构包括垂直耦合结构或直接耦合结构。

可选的，所述激光器、分束器和所述光放大阵列封装在一片晶圆上，所述耦合阵列和所述光芯片封装在另一片晶圆上。

可选的，所述激光器和所述分束器封装在一片晶圆上，所述光放大阵列封装在另一片晶圆上，所述耦合阵列和所述光芯片封装在又一片晶圆上。

可选的，所述激光器、所述分束器、所述光放大阵列、所述耦合阵列和所述光芯片封装在同一片晶圆上。

一种光耦合方法，包括：

提供待处理激光；

对所述待处理激光进行分束，以获得N束子激光；

分别对N束所述子激光进行放大，以获得N束待耦合激光；

将N束所述待耦合激光耦合为M束输出激光，M为小于或等于N的正整数。