[发明专利]具有波长稳定化装置的激光装置

说明书

本发明涉及TO型激光装置，其缩小激光的线宽度从而可进行远距离传输。根据本发明的激光装置，包括：激光二极管晶片(100)，其散发激光；波长选择性滤波器；准直透镜(200)，其设置在激光二极管晶片(100)与波长选择性滤波器之间的光路上，校准从激光二极管晶片(100)散发的光；45度角部分反射镜(300)，其设置在激光二极管晶片(100)与波长选择性滤波器之间的光路上，将对封装件底面水平的激光方向转换为对封装件底面垂直的激光方向；用于监测光波长的光敏二极管(500)，其配置在在激光二极管晶片(100)散发之后在波长选择性滤波器反射的激光透射45度角部分反射镜(300)的光路上。调节附着激光二极管晶片的热电元件温度或基准滤波器温度，以使激光与基准滤波器的波长之间的维持固定关系，使比激光的“1”信号更加减弱到“0”信号，以使激光信号的线宽度变窄，进而更远距离传输高速调制光信号。本发明的目的为，以45度角部分反射镜为中心配置部件，利用TO型封装件获取可高速调制、远距离通信的激光信号。在将激光波长维持固定值的情况、将激光波长变化为希望波长的情况、不调节激光波长的情况，提供利用TO型封装件的激光装置，以使高速调制的激光远距离传输。

技术领域

本发明涉及激光装置，尤其是涉及具有波长稳定化装置的激光装置，其具有波长稳定化装置且可制作成小型，并且缩小在封装件散发的激光的线宽度，进而可进行远距离传输。

背景技术

最近，包括智能手机等影像服务的通信容量非常大的通信服务正在问市，据此大幅度增加现有通信容量的需求正在成为焦点，这种大幅度增加通信容量的方法有，增加使用于光通信的bit rate(比特率)的方法，与WDM(wavelength division multiplexing，波分复用)方法，WDM方法为在一个光纤维同时传输各种波长的光信号，WDM方式也是在现有技术广泛使用的1310um频带光信号与1550um频带光信号的两种波长的WDM方式，而现在正在采用频率间隔为100GHz、50GHz非常紧凑的WDM(DWDM；Dense WDM)。再则，为了更加增加光通信容量，正在开始同时适用提高具有一个波长的光信号的bit rate的方法与WDM方式，WDM方式为由一个光纤维通过各种波长的光。

但是，在半导体激光二极管流动激光相当于“1”信号与“0”信号的电流来调制光的强度，根据这种光强度变化将信号解释为“1”信号与“0”信号方式，在这种方式的光通信中会产生chirp(线性调频脉冲)现象，chirp现象为在半导体激光二极管晶片产生的激光波长根据注入电流的大小变化波长。在这里，通常“1”信号显示光强度强的bit的信号，光强度弱的光信号为“0”信号。半导体激光二极管晶片，在注入的电流量大的情况产生更大的光电力，因此上述说明的“1”信号相当于在激光二极管晶片流动相对大的电流的情况，“0”信号相当于在激光二极管晶片流动相对小的电流的光电力。例如，在10Gbps级的调制速度，在“1”信号与“0”信号之间产生大约5GHz至10GHz的波长变化，并且将这种波长的差异称为chirp。在通常的DFB-LD中，“1”信号频率比“0”信号大5GHz至10GHz左右，据此具有“1”信号的波长比“0”信号波长短的特性。在光纤维，根据dispersion现象，根据光波长传达光的速度会有所不同，这种dispersion(分散)现象，根据利用“1”与“0”驱动半导体激光时产生的chirp特性，使“1”信号与“0”信号的传输速度不同，据此在光信号到达光接收器时“1”信号与“0”信号混淆，进而产生很难分离信号的现象。

尤其是在bit rate高时，还有在传输距离远时，这种现象更加严重，在以10Gbps驱动的1550nm频带的半导体激光产生光信号的情况，不仅很难进行10Km以上的光传输，甚至还存在很难进行5Km光传输的情况。

为了以10Gbps级高速操作半导体激光二极管晶片，应流动相当于“0”信号的bias(偏置)电流与相当于“1”信号的modulation(调制)电流，但是在“0”信号bias电流流动到半导体激光二极管晶片，而对于“1”信号则流动bias电流加上modulation电流的电流。