[发明专利]一种高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器

权利要求书

1.一种高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，所述激光器包括光探测器(1)、反射型半导体增益芯片(2)、准直透镜(3)、波导耦合透镜(6)、硅基微环芯片(7)；其中，所述反射型半导体增益芯片(2)的两端面分别镀有高反射膜与增透膜，所述光探测器(1)设置于所述反射型半导体增益芯片(2)的镀有高反射膜的一侧，所述准直透镜(3)、波导耦合透镜(6)和硅基微环芯片(7)依次同光轴设置于所述反射型半导体增益芯片(2)镀有增透膜的一侧；其特征在于：所述硅基微环芯片(7)与所述反射型半导体增益芯片(2)镀有高反膜的端面之间形成该硅基可调谐外腔激光器的谐振腔，所述准直透镜(3)和波导耦合透镜(6)之间进一步设置有带通滤波器(5)，所述带通滤波器(5)的通带光谱宽度小于所述反射型半导体增益芯片(2)的增益谱谱宽；

所述硅基微环芯片(7)单片集成有第一硅基微环滤波器(7-1)和第二硅基微环滤波器(7-2)、两级多模干涉耦合分光结构、输出光波导(7-6)和模场转换波导结构(7-8)，进入所述硅基微环芯片(7)的激光先经过所述模场转换波导结构(7-8)的模斑转换，经所述输出光波导(7-6)后再通过两级多模干涉耦合分光结构逐级分光，分别进入所述第一硅基微环滤波器(7-1)和第二硅基微环滤波器(7-2)；

所述硅基微环芯片(7)中进一步包括有第一微环滤波器加热探测装置(7-9)、第二微环滤波器加热探测装置(7-10)，分别对所述第一硅基微环滤波器(7-1)和第二硅基微环滤波器(7-2)的温度进行监测和控制，通过调谐所述第一硅基微环滤波器(7-1)和第二硅基微环滤波器(7-2)的温度来移动微环谐振腔谐振峰，以实现所述硅基可调谐外腔激光器输出波长的调谐；所述硅基微环芯片(7)中进一步包括有光波导加热探测装置(7-7)，对所述输出光波导(7-6)的温度进行监测和控制，通过调谐所述输出光波导(7-6)的温度来调节所述硅基可调谐外腔激光器的相位；

通过所述准直透镜(3)和所述波导耦合透镜(6)之间距离以实现该硅基可调谐外腔激光器的腔长调节而得到窄线宽。

2.如权利要求1所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述第一硅基微环滤波器(7-1)的自由光谱范围FSR1和第二硅基微环滤波器(7-2)的自由光谱范围FSR2之间的关系满足：

FSR3大于所述带通滤波器(5)的通带光谱半宽度。

3.如权利要求2所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述第一硅基微环滤波器(7-1)和第二硅基微环滤波器(7-2)之间还设置有隔绝温度串扰的隔热槽。

4.如权利要求3中所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述硅基可调谐外腔激光器进一步包括第一输出端口的耦合输出光路和第二输出端口的耦合输出光路；所述准直透镜(3)和波导耦合透镜(6)之间进一步设置有光分束器(4)，所述光分束器(4)用于将在谐振腔中往返谐振的激光中的一部分偏折后分别进入所述第一输出端口的耦合输出光路和第二输出端口的耦合输出光路输出。

5.如权利要求4所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述第一输出端口的耦合输出光路包括第一端口光隔离器(8-1)、第一端口输出耦合透镜(9-1)、第一端口输出光纤(10-1)，所述第一输出端口的耦合输出光路包括第二端口光隔离器(8-2)、第二端口输出耦合透镜(9-2)、第二端口输出光纤(10-2)。

6.如权利要求5所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述光分束器(4)的入射面S1镀有增透膜，与所述光分束器(4)的出射面S2相互平行，出射面S2镀有增透膜，所述光分束器(4)的反射面S4和反射面S5镀高反膜，分别与所述第一输出端口的耦合输出光路和第二输出端口的耦合输出光路相对应；胶合面S3镀有分光膜，与反射面S4相互平行，与反射面S5成90°夹角。

7.如权利要求1-6中任一项所述的高功率双端口输出的硅基可调谐外腔激光器，其特征在于：所述带通滤波器(5)的两通光面分别镀有增透膜和带通滤光膜，其通带光谱宽度大于和/或等于C Band波长范围1529nm～1570nm。