[发明专利]具有可调输出的集成大功率可调谐激光器

说明书

描述了包括并行光放大器阵列的可调谐激光器。该激光器还可以包括耦合腔镜与并行光放大器阵列之间的功率的腔内N×M耦合器。可以使用N×M耦合器与光放大器之间的光路中的相位调节器来调节从N×M耦合器的M‑1个端口输出的功率量。可调谐波长滤波器被结合在激光腔中以选择激射波长。

相关申请的交叉引用

本申请依据35 U.S.C.§119(e)要求2014年7月11日提交的题为“INTEGRATEDHIGH-POWER TUNABLE LASER WITH ADJUSTABLE OUTPUTS”的美国临时专利申请序列第62/023,483号的权益，其全部内容通过引用合并到本文中。

技术领域

本申请涉及可调谐激光器、光放大器，并且涉及光通信系统。

背景技术

可调谐激光器通常由谐振激光腔内的可调谐波长滤波器和单个光学增益介质组成。图1中示出了常规可调谐激光器100的图示。激光腔可以包括在高反射器端镜105与部分透射镜140(称为“输出耦合器”)之间反射的腔内光束102。当腔内光束在端镜与输出耦合器之间循环时，其穿过增益介质110和可调谐波长滤波器130。

这样的激光器通常具有从输出耦合器140发射的仅一个输出光束104。例如，输出耦合器可以将腔内光束102中约10％的光学功率传输至激光腔外部以形成输出光束104。通常，在激光器工作时不能调节耦合到激光腔外部的功率量。替代地，必须关闭激光器，并且安装和对准不同的输出耦合器140。

因为常规激光器包含一种增益介质，所以激光功率受到增益介质110的饱和功率的限制。一旦在增益介质中达到饱和功率水平，则激光腔的输出功率不能实现进一步显著增加。为了增加可利用的激光功率，常规技术使输出光束104通过位于激光器100下游的光放大器。

发明内容

本技术涉及可调谐激光器、大功率激光器和光放大器。多个光放大器可以并行集成到激光腔中。另外，激光器可以包括可调谐滤波器并且提供多个功率输出端口，其中每个端口的功率是可调节的。根据一些实施方式，具有激光腔的激光器可以包括：在激光腔的第一端处的反射器；以及腔内N×M耦合器，其被布置成在第一端口处接收来自反射器的光并且将光分布到N个输出端口。激光器还可以包括：Q个光放大器，其被布置成放大来自N个输出端口中的至少一些输出端口的光；以及至少一个反射器，其被布置成将经放大的光反射回N×M耦合器。结合在激光腔中的光放大器的数目可以大于或等于2。

还描述了用于操作具有集成光放大器的可调谐激光器的方法。根据一些实施方式，产生相干光的方法可以包括以下动作：从第一反射器反射光；以及利用N×M耦合器将经反射的光分布到N个光路。该方法还可以包括：通过放大N个光路中的至少两个光路中的光来产生经放大的光；以及使经放大的光返回到N×M耦合器和第一反射器。操作可调谐激光器的方法还可以包括：调节N个光路中的至少一个光路中的光信号的相位以调节来自可调谐激光器的多个功率输出端口中之一的输出功率。

附图说明

将参照以下附图描述本申请的各个方面和实施方式。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个附图中的项目在其出现的所有附图中都用相同的附图标记表示。

图1示出了常规可调谐激光腔；

图2示出了根据一些实施方式的包括并行布置的N个光放大器的可调谐激光器；

图3A示出了根据一些实施方式的N×M耦合器；

图3B示出了根据一些实施方式的N×M耦合器；

图4示出了根据一些实施方式的热光移相器；

图5示出了根据一些实施方式的可调谐波长滤波器；

图6A示出了根据一些实施方式的波导环路镜；