[发明专利]一种基于硅基的窄线宽可调外腔激光器

权利要求书

1.一种基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，包括光源(101)、硅基光耦合器(102)、硅基微环滤波器(107)和2个光栅耦合器：第一光栅耦合器(108)和第二光栅耦合器(109)；其特征在于：所述可调外腔激光器还包括非对称马赫-曾德干涉仪(104)、以及3个多模干涉仪MMI：第一MMI(103)、第二MMI(105)和第三MMI(106)；所述非对称马赫-曾德干涉仪(104)上设置有2个不对称的臂，所述硅基微环滤波器(107)采用上下话路型微环谐振腔，硅基微环滤波器(107)设置有2个监测端口；

所述光源(101)的输出端与硅基光耦合器(102)的输入端相连，硅基光耦合器(102)的输出端与第一MMI(103)的输入端相连；第一MMI(103)的输出端分别与非对称马赫-曾德干涉仪(104)的2个臂的输入端相连，2个臂的输出端与第二MMI(105)的输入端相连；第二MMI(105)的输出端与第三MMI(106)的输入端相连，第三MMI(106)的输出端分别与硅基微环滤波器(107)上下话路的输入端相连；上下话路的输出端分别与第一光栅耦合器(108)、第二光栅耦合器(109)相连；第一光栅耦合器(108)和第二光栅耦合器(109)分别位于硅基微环滤波器(107)的2个监测端口；

所述硅基微环滤波器(107)的自由光谱范围为5～50nm，所述非对称马赫-曾德干涉仪(104)的自由光谱范围为硅基微环滤波器(107)的自由光谱范围的1～4倍。

2.如权利要求1所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述可调外腔激光器进行激光输出时，光源(101)发出的激光经硅基光耦合器(102)耦合进至第一MMI(103)，第一MMI(103)将耦合的光分为两路；两路光经非对称马赫-曾德干涉仪(104)的2个臂传输后，通过第二MMI(105)合波；合波后的光通过第三MMI(106)分为2路，2路光分别经硅基微环滤波器(107)的上下话路滤波，经上话路滤波得到的光输出至第一光栅耦合器(108)监测激光输出，经下话路滤波得到的光输出至第二光栅耦合器(109)监测激光输出。

3.如权利要求1所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述硅基微环滤波器(107)的自由光谱范围FSR微环的计算公式为：

上述计算公式中λ为硅基微环滤波器(107)的波长，△λ为硅基微环滤波器(107)的相邻谐振峰的波长间隔，c为光速，n_g为硅基微环滤波器(107)的波导群折射率，π为圆周率，R为硅基微环滤波器(107)的微环半径。

4.如权利要求1所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述非对称马赫-曾德干涉仪(104)的2个臂长差△L，与非对称马赫-曾德干涉仪(104)的自由光谱范围FSR干涉的计算公式表示为：

上述计算公式中λ1为非对称马赫-曾德干涉仪(104)的波长，△λ1为非对称马赫-曾德干涉仪(104)的相邻谐振峰的波长间隔，n_g1为非对称马赫-曾德干涉仪(104)的波导群折射率。

5.如权利要求1至4任一项所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述硅基微环滤波器(107)和非对称马赫-曾德干涉仪(104)上各加载有热电阻，通过热电阻调节谐振峰的位置以选择谐振波长。

6.如权利要求1至4任一项所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述非对称马赫-曾德干涉仪(104)的自由光谱范围为硅基微环滤波器(107)的自由光谱范围的2倍。

7.如权利要求1至4任一项所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述光源(101)采用SOA芯片或LD芯片。

8.如权利要求1至4任一项所述的基于硅基的窄线宽可调外腔激光器，其特征在于：所述硅基光耦合器(102)采用端面耦合器或光栅耦合器。