基于复合MZI及反射光栅的波长可调谐激光器

摘要

本发明公开了基于复合MZI及反射光栅的波长可调谐激光器，包括有源增益芯片、无源光子芯片，无源光子芯片内的波导包括输入波导、第一耦合器、第二耦合器、第一波导臂、第二波导臂和输出波导；输入波导上具有激光产生相位调节区段；第一波导臂上具有第一反射镜区段，第二波导臂上具有第二反射镜区段；第一耦合器与第一反射镜区段或第二反射镜区段之间设有激光耦合相位调节区段；第二耦合器与第一反射镜区段或第二反射镜区段之间设有激光功率相位调节区段；每个区段均设有电极；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，并进一步调节激光产生相位调节区段，实现激光输出波长的步幅式调谐。本发明可以持续地或有选择地改变输出波长，并可覆盖很宽的波长范围。

主权项

一种基于复合MZI及反射光栅的波长可调谐激光器，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波导，两个芯片经波导芯耦合对接，其特征在于：所述无源光子芯片内的波导包括输入波导、第一耦合器、第二耦合器、第一波导臂、第二波导臂和输出波导，所述输入波导的一端与有源增益芯片内的波导耦合对接，输入波导的另一端经第一耦合器耦合后分别连接第一波导臂和第二波导臂的一端，第一波导臂和第二波导臂的另一端经第二耦合器耦合后连接输出波导；所述输入波导上具有激光产生相位调节区段；所述第一波导臂上具有第一反射镜区段，所述第二波导臂上具有第二反射镜区段；所述第一耦合器与第一反射镜区段或第二反射镜区段之间设有激光耦合相位调节区段；所述第二耦合器与第一反射镜区段或第二反射镜区段之间设有激光功率相位调节区段；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，再改变激光耦合相位调节区段的波导折射率，使光子在该重叠处波长获得相干相长的最大反射反馈，并进一步调节激光产生相位调节区段，在该波长产生激光；通过重复使第一反射镜区段和第二反射镜区段的其余反射峰的重叠，并相应调节激光耦合相位调节区段和激光产生相位调节区段，从而实现激光输出波长的选择性步幅式调谐；再通过调节激光功率相位调节区段，从而调节输出激光的功率水平。