[发明专利]光学放大系统及其控制方法在审
申请号: | 201710826866.1 | 申请日: | 2017-09-14 |
公开(公告)号: | CN107834355A | 公开(公告)日: | 2018-03-23 |
发明(设计)人: | 本田昌宽 | 申请(专利权)人: | 住友电工光电子器件创新株式会社 |
主分类号: | H01S5/022 | 分类号: | H01S5/022;H01S5/026 |
代理公司: | 北京天昊联合知识产权代理有限公司11112 | 代理人: | 顾红霞,何胜勇 |
地址: | 日本神*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光学 放大 系统 及其 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及光学放大系统和控制光学放大系统的方法。
背景技术
光学地放大来自半导体激光二极管(LD)的光的光学放大系统在本领域已经是众所周知的。日本专利公报No.JP-H10-209542A已经公开一种光学放大系统,其通过射入宽度基本上等于半导体光学放大器(SOA)的上升时间的脉冲光学信号而表现出大的光学增益。在日本专利公报No.JP2013-149949A中已经公开关于SOA的另一项技术,其中SOA通过在从SOA输出的光学功率随着偏压增大而减小的区域中偏压SOA而表现出具有更小失真的光学输出信号。另一日本专利公报No.JP2010-239051A已经公开一种光学器件,其将LD 与光学调制器集成在LD与光学调制器共享的半导体基板上,并且有源层中的 LD和光学吸收层中的光学调制器与宽度小于1.35μm的光学波导耦合,可以抑制更高度的模态。
发明内容
本发明的一方面涉及一种光学放大系统,包括热电冷却器(TEC)、半导体激光二极管和半导体光学放大器(SOA)。半导体激光二极管安装在TEC上并且决定于TEC控制的半导体激光二极管的温度产生具有设计波长的调制光学信号。SOA放大从半导体激光二极管输出的调制光学信号。该光学放大系统的特征在于SOA的温度设定为高于激光二极管的温度。
附图说明
阅读下面参考附图对本发明优选实施例的详细描述将可以更好地理解上述以及其它用途、方面和优点,其中:
图1是根据本发明第一实施例的光学放大系统的平面图;
图2A示出EML的沿着其光轴截取的横截面,图2B示出SOA的沿着其光轴截取的横截面;
图3是根据本发明第二实施例的另一个光学放大系统的平面图;
图4是根据本发明第三实施例的另一个光学放大系统的平面图;
图5示出图4示出的光学放大系统中应用的半导体激光元件的横截面;
图6是根据本发明第四实施例的另一个光学放大系统的平面图;
图7示出图6示出的光学放大系统中应用的半导体激光元件的横截面;
图8是根据本发明第五实施例的另一个光学放大系统的平面图;
图9示出半导体激光元件在应用于图8示出的光学放大系统中的状态下的横截面;
图10是根据本发明第六实施例的另一个光学放大系统的平面图;
图11示出图10示出的光学放大系统中应用的半导体激光元件的横截面;
图12是图10示出的光学放大系统中应用的半导体激光元件的平面图,该半导体激光元件是从图11示出的半导体激光元件变型而来;
图13A示出进入半导体光学放大器(SOA)的光学信号的波形,而图13B示出从其输出的光学信号的另一个波形;
图14解释了SOA使调制光学信号的波形劣化的一个原因,其中图14的上部以虚线示出输入信号的功率并且以实线示出输出信号的功率,而下部示意性地示出SOA中的载流子浓度;以及
图15A至15D示出在各种驱动电流ISOA和温度下从SOA输出的光学信号的眼图。
具体实施方式
接下来,将参考附图描述根据本发明的实施例。在对附图的描述中,彼此相同或相似的数字或标记将指代彼此相同或相似的元件,而不做重复说明。
光学放大系统通常应用经常被称为EML的电吸收调制激光二极管和放大从EML输出的激光的半导体光学放大器(SOA)。
光学放大系统通常包括产生通过调制信号调制的光学信号的光源以及将调制光学信号放大的光学放大器。光源通常提供产生具有连续波(CW)构造的激光的半导体激光二极管(LD)以及决定于电调制信号调制CW激光的光学调制器。分布式反馈(DFB)类型的LD经常用作CW激光源,而电吸收(EA) 器件经常用作光学调制器件。此外,EA器件通常与DFB-LD集成,这种器件经常被称为电吸收调制器激光二极管(EML)。因为EML可能输出幅值不足的调制光学信号,应用EML的光学系统通常伴有光学放大器例如半导体光学放大器(SOA)。
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