[发明专利]波长变换激光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种波长变换激光系统，并且更具体地，涉及一种利用光-VLSI(Very Large Scale Integration：超大规模集成电路)处理器的波长变换激光系统。

背景技术

波长变换激光的源极是构成基于WDM(wavelength division modulation：波分复用技术)的光通信网络的主要构成元素。这是因为能够变换波长的激光的源极具有最大的波长选择灵活性和作为波长资源的更有效应用性。

波长变换激光能够选择波长，因此广泛应用于例如基于WDM技术的光通信等。目前作为波长变换激光利用有固体(Solid-state)激光、化学染料(chemical dye)激光等。但是由泵功率的变动导致的噪音变化较大，且需要较为复杂的泵系统，因此难以适用于实际环境中。

从而，在设计波长变换激光系统的过程中，为了寻找能够实现宽发射带(broad emission band)的激光介质(laser media)而付出了很多努力，但实际上，能够CW(Continuous Wave：持续)波长变换的固体状态以及化学染料激光是为了满足一定程度的实际必要条件而开发出的激光。

但是，这些系统的缺点在于泵浦功率(pump power)或者染料喷射(dye jet)的变化带来的噪音较大并且需要复杂的泵系统，从而导致系统体积较大，并且对环境影响较为敏感(susceptibility)。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而提出的，其目的在于提供一种以利用半导体光放大器、SLD、光VLSI处理器等的极其简单的结构能够实现波长变换，并且结构简单且能够低价制造的波长变换激光系统。

根据本发明的一方面，提供一种波长变换激光系统，其包括：半导体光放大器；光集光器，用于聚集从所述光放大器输出的光；衍射光栅板，用于将经由所述光集光器的光的各波长分量引导至其他方向；以及，光-VLSI(超大规模集成电路)处理器，用于仅将所述被引导的各波长分量的光中的指定波长再次回送给半导体光放大器，所述光-VLSI处理器通过数据解码器和地址解码器施加电流，从而形成所需全息图。

优选，波长变换激光系统进一步包括输出端口，用于将返回到所述光集光器的所述指定波长的光通过所述半导体光放大器放大后发射到外部。

根据本发明的另一方面，提供一种波长变换激光系统，其包括：光源；光集光器，用于聚集从所述光源发射的光；衍射光栅板，用于将经由所述光集光器的光的各波长分量引导至其他方向；光-VLSI处理器，用于仅将所述被引导的各波长分量的光中的指定波长再次回送给所述光源，所述光-VLSI处理器通过数据解码器和地址解码器施加电流，从而形成所需全息图；以及，光耦合器，设置在所述光源与所述光集光器之间，用于分离从所述光-VLSI处理器返回的光。

优选，所述光耦合器具有一个输入端口，所述输入端口连接于所述光集光器，所述光耦合器具有两个输出端口，其中的一个输出端口上连接有发光二极管，另一个输出端口成为实际的输出部。

优选，在一个所述输出端口上连接有多个具有不同波长区域的光源(例如发光二极管)。

另外，作为光源可以利用SLD(超发光二极管)、EDFL(掺铒光纤激光器)。

发明的效果

根据本发明，通过利用半导体光放大器、光-VLSI处理器的非常简单的结构能够实现波长变换，因此能够实现低成本、小型化，并且通过光-VLSI处理器仅发射指定波长的光，从而能够实现非常精密的波长变换。

根据本发明，为了实现波长可变，由半导体光放大器生成的宽幅ASE频谱的任意窄波段与SOA的活动共振结构结合，这是为了利用光-VLSI处理器上的最佳化的相位全息图的增幅(amplification)。

并且，本发明通过变换光-VLSI处理器的相位全息图，实现例如10nm波长可变范围内的稳定的激光性能。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的波长变换系统的概略结构图；

图2是图1所示的光-VLSI处理器160的详细示意图；

图3示出图2所示的光-VLSI处理器用于分析闪耀光栅的像素数的相位水平；

图4是偏转多种像素模块的闪耀全息图的说明图；

图5是使用光-VLSI处理器的光束偏转原理说明图；

图6是根据本发明第一实施例的实际试验结构示意图；

图7是上述试验结构照片；

图8是由半导体光放大器生成的宽带ASE频谱示意图；