[实用新型]快速调频的外腔激光器

说明书

本实用新型涉及可调激光器技术领域，具体公开了一种快速调频的外腔激光器，其包括依次设置的激光增益器件、准直透镜、锁频光路、分光片、外腔反射镜器件、光隔离器、聚焦透镜、保偏光纤，设于分光片一侧的光电探测器，以及一热电制冷器及控制电路；所述锁频光路由数个光锁频器构成，该光锁频器采用压电调制器进行调节；所述控制电路内包括有与光锁频器电性连接的锁频控制电路、与光电探测器电性连接的电流反馈电路，以及分别与电流反馈电路及外腔反射镜器件电性连接的调频控制电路。本实用新型采用压电调制器来实现快速光调频和锁频，大大提高了调频和锁频的响应速度，减小了频率切换时间。

技术领域

本实用新型涉及可调激光器技术领域，尤其涉及一种快速调谐的外腔型激光器。

背景技术

随着移动互联、云计算、大数据存储的快速发展，人类社会对通信带宽的需求以每年约40％的增长率急速增长。作为一种扩大通信带宽的方法，波分复用技术(WDM)经过多年发展，波长累积越来越多，系统越来越复杂。单纯的波长复用技术已经不能满足日益增长的带宽需求，此时，相干光通信应运而生。

在相干光通信系统中，使用可调激光器作为发射光源，它可以在不同光频段之间进行自由切换，从而使光频段得到充分利用，大大提高了频谱效率。从结构上分，可调谐激光器可分为单片集成型可调谐激光器和外腔型可调谐激光器。由于外腔可调谐激光器可以提供很窄的激光线宽，从而实现更高调制速率和更复杂编码调制，因此在现有的商用光网络传输系统应用中占用很大的份额。

传统的外腔调制激光器普遍采用温度控制回路来进行光频率调节和锁定。由于温度调节具有延时性和缓变性，导致系统频率切换速度慢，稳定时间长，一般切波时间为20～60秒。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种快速调频的外腔激光器，其采用压电调制器来实现快速光调频和锁频，大大提高了调频和锁频的响应速度，减小了频率切换时间。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种快速调频的外腔激光器，其包括：依次设置的激光增益器件、准直透镜、锁频光路、分光片、外腔反射镜器件、光隔离器、聚焦透镜、保偏光纤，设于分光片一侧的光电探测器，以及一热电制冷器及控制电路；所述锁频光路由数个光锁频器构成，该光锁频器采用压电调制器进行调节；所述控制电路内包括有与光锁频器电性连接的锁频控制电路、与光电探测器电性连接的电流反馈电路，以及分别与电流反馈电路及外腔反射镜器件电性连接的调频控制电路。

其中，所述激光增益器件包括底座及设于底座上的激光增益芯片，该激光增益芯片的光谱范围覆盖C波段、L波段和/或者其他指定光通信波段。

具体的，所述锁频光路内可以包括两个光锁频器，该光锁频器包括基座、设于基座上的第一滤光片、压电陶瓷，及设于压电陶瓷上且与第一滤光片相对设置的第二滤光片。

进一步地，所述第一滤光片与第二滤光片相对向设置的内侧面上均部分镀设有反射膜，第一滤光片与第二滤光片相背向设置的外侧面上均镀设有抗反射膜；所述部分镀设反射膜的两内侧面共同构成一标准具的两个反射面，通过改变压电陶瓷的驱动电压，以改变标准具的自由光谱范围。

所述两个光锁频器包括第一光锁频器和第二光锁频器，该第一光锁频器的自由光谱范围为FSR1，第二光锁频器的自由光谱范围为FSR2，控制FSR1和FSR2存在一个微小差异，则锁频光路的联合自由光谱范围JFSR＝(FSR1*FSR2)/(FSR1-FSR2)。

本实用新型中，所述外腔反射镜器件可以包括压电陶瓷基座及反射镜，通过调整压电陶瓷基座的输入电压来调节外腔反射镜的位置，以改变激光器谐振腔腔长。

进一步地，所述反射镜前表面部分镀设有反射膜，反射镜后表面镀设有抗反射膜，该反射镜的前表面和激光增益芯片的后端面共同构成外腔激光器谐振腔的两个面。