[发明专利]无啁啾的增益调制半导体激光器装置及激光强度调制方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光光学领域，具体涉及一种无啁啾的增益调制半导体激光器装置及激光强度调制方法。

背景技术

光强度调制编码技术是通过对光载波的强度进行调制，把信号加载在光载波上的一种技术，该技术是目前光通信技术的基础，同时也是光学测量技术应用，如激光测距、激光雷达的重要技术。

当前，光强度调制编码技术主要有两种实现方案，分为：

1、外调制装置。如附图1所示，外调制装置由独立激光器101和外调制器102构成。独立激光器101输出连续激光；外调制器102采用电吸收或干涉的方式，在输入电信号为“1”时光衰减率较低，在输入电信号为“0”时光衰减率变高，以这种方式对独立激光器101输出的连续激光进行强度调制。该方案的优点是：独立激光器101采用稳频技术后输出的连续激光波长稳定、单色性好、功率稳定；外调制器102采用改变光衰减率的方式进行强度调制，可以获得较好的调制消光比。但该方案的缺点是：外调制器102采用改变光衰减率的方式进行强度调制，导致外调制装置的输出光功率较小，同时独立激光器101和外调制器102独立的构造结构使得外调制装置成本相对较高。

2、直接调制装置。如附图2所示，直接调制激光器201同时起到了发射激光和强度调制的两项作用。电信号直接加载在直接调制激光器201的驱动电流上，如附图3所示通过改变驱动电流大小来实现直接调制激光器201输出激光强度的调制。该方案的优点是：直接调制激光器201的发出的激光直接输出，输出光功率较高；整体结构较为简单，成本相对较低。该方案的缺点是：直接调制激光器201的激光波长受到电信号的干扰，单色性差，存在啁啾现象；电信号直接加载在直接调制激光器201的驱动电流上，调制消光比差。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种无啁啾的增益调制半导体激光器装置及激光强度调制方法，输出的激光不存在啁啾现象且激光光强较大。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：

激光器，所述激光器包括第一半导体增益介质、设于所述第一增益介质两端的DFB反射器以及加载于所述第一增益介质上的第一驱动电流源；

设于所述激光器一侧的增益调制器，所述增益调制器包括第二半导体增益介质以及加载于所述第二增益介质上的第二驱动电流源，所述增益调制器用于对激光器输出的激光强度进行调制。

在上述技术方案的基础上，所述第一半导体增益介质和第二半导体增益介质的材质相同。

在上述技术方案的基础上，所述第一半导体增益介质和第二半导体介质上均设有2块电极，所述第二半导体介质上设有高速加法器，所述第一驱动电流源产生的驱动电流经由第一半导体增益介质上的电极注入第一半导体增益介质内，所述高速加法器用于将第二驱动电流源产生的驱动电流和一调制信号叠加后经第二半导体增益介质上的电极注入第二半导体增益介质内。

在上述技术方案的基础上，所述激光器和增益调制器生长于同一衬底上。

本发明还提供一种激光强度调制方法，包括：

S1：第一半导体增益介质受激辐射产生激光；

S2：调谐2个DFB反射器的谐振波长，使激光器输出波长稳定的激光；

S3：激光器输出的激光进入增益调制器；

S4：第二驱动电流源产生大于增益调制器的阈值电流的驱动电流，使第二半导体增益介质内部形成粒子数反转使进入增益调制器内的激光受激放大，实现激光强度的调制；

S5：增益调制器输出调制后的激光。

在上述技术方案的基础上，第一驱动电流源产生大于激光器的阈值电流的驱动电流时，第一增益介质两端的DFB反射器形成谐振腔，调谐2个DFB反射器的谐振波长，使激光器输出波长稳定的激光。

在上述技术方案的基础上，所述增益调制器输出的激光波长与激光器输出的激光波长相同。

在上述技术方案的基础上，所述第二半导体增益介质上设有高速加法器，所述高速加法器用于将第二驱动电流源产生的驱动电流与一调制信号叠加后注入第二半导体介质。

在上述技术方案的基础上，所述第一半导体增益介质和第二半导体介质上均设有2块电极。