一种可调谐半导体激光器

摘要

本发明公开了一种可调谐半导体激光器，增益段的两端分别由两个布拉格反射段限定边界，前端和后端布拉格反射段都可设计为布拉格光栅，该光栅在形式上适用于生成峰值均衡的梳状反射峰。激光器的两个布拉格反射段还可以设计成布拉格光栅的各种变迹、相移和啁啾的形式。利用游标卡尺的原理，改变激光器两端布拉格反射段的折射率值，从而实现宽谱的准连续调谐。本发明的输出光功率高，每个信道的光功率一致性好，动态波长切换的速率高。

主权项

1、一种可调谐半导体激光器，包括前布拉格反射段(5)和后布拉格反射段(8)、以及位于二者之间的增益段(6)，每段均包括上波导层(2)、有源层(3)和下波导层(4)，有源层(3)位于上波导层(2)和下波导层(4)之间；其特征在于：在每段上均制作有电极(11、12、13、14)，前布拉格反射段(5)的前端和后布拉格反射段(8)的后端都分别镀有增透膜(15、16)；前、后布拉格反射段(5、8)具有形成在上波导层(2)中的前、后布拉格光栅(9、10)；前布拉格光栅(9)由若干个相同的第一数字级联光栅段(17)构成，第一数字级联光栅段(17)的长度为Z₀₁，它由N个不同中心波长的光栅子段构成，N个光栅子段的布拉格波长呈现等差数列的排列，且该级联N个光栅子段与前布拉格光栅(9)的等效中心波长λ_c之间的关系如表达式(1)；后布拉格光栅(10)由若干个相同的第二数字级联光栅段(18)构成，第二数字级联光栅段(18)的长度为Z₀₂，它由N个不同中心波长的光栅子段构成，所有光栅子段的布拉格波长呈现等差数列的排列，且该级联N个光栅子段与前布拉格光栅(10)的等效中心波长λ_c之间的关系如表达式(2)； ${\lambda }_i-{\lambda }_c=n_{\mathrm{eff}\left(i\right)}{\Lambda }_i-n_{\mathrm{effc}}{\Lambda }_c=M\left[\frac{n_{\mathrm{effc}}{\Lambda }_c^2}{Z_{01}}\right]$其中 ${\lambda }_i-{\lambda }_c=n_{\mathrm{eff}\left(i\right)}{\Lambda }_i-n_{\mathrm{effc}}{\Lambda }_c=M\left[\frac{n_{\mathrm{effc}}{\Lambda }_c^2}{Z_{02}}\right]$其中其中n_eff(i)、Λ_i分别为级联的任意一个光栅子段的有效折射率和光栅周期，λ_i为第i个子段的布拉格波长；N是级联的光栅子段的个数，整个布拉格反射段的等效布拉格中心波长为λ_c，对应该等效中心波长的光栅周期为Λ_c，有效折射率为n_effc。