[发明专利]可调谐窄线宽半导体激光器

权利要求书

1.一种可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，包括：法布里-珀罗半导体激光器和光子集成外腔，所述光子集成外腔包括光斑耦合器、相位调谐单元、分束器、可调谐微环反射镜和合束器；

所述光斑耦合器用于将所述法布里-珀罗半导体激光器输出的第一激光耦合进入所述相位调谐单元；

所述相位调谐单元用于调谐所述第一激光的相位；

所述分束器用于将相位调谐后的第一激光进行分束；

所述可调谐微环反射镜用于使分束后的激光中预设波长的激光在所述光子集成外腔和所述法布里-珀罗半导体激光器之间进行多次往返传输；

所述合束器用于将所述可调谐微环反射镜输出的激光进行合束，得到用于输出的第二激光。

2.根据权利要求1所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述相位调谐单元具体包括第一波导和第一加热层；

所述第一波导的一端与所述光斑耦合器的第二端连接，所述第一波导的另一端与所述分束器的输入端连接；所述第一加热层生长在所述第一波导上，所述第一加热层的两端分别连接有第一加热电极；

当所述第一加热电极通电时，所述第一加热层为所述第一波导加热，以对经过所述第一波导的激光进行相位调谐。

3.根据权利要求2所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述光斑耦合器具体为锥形渐变结构，所述光斑耦合器的第一端与所述法布里-珀罗半导体激光器进行端面耦合，所述光斑耦合器的第一端的宽度根据所述法布里-珀罗半导体激光器输出的激光光斑大小确定，所述光斑耦合器的第二端的宽度根据所述光子集成外腔支持的激光光斑大小确定。

4.根据权利要求1所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述相位调谐单元具体用于：使通过所述相位调谐单元的激光产生的最大相位延迟量至少为π。

5.根据权利要求1所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述可调谐微环反射镜具体包括：微环波导、第二加热层、第二波导和第三波导；

所述第二加热层生长在所述微环波导上，所述第二加热层的两端分别连接有第二加热电极；所述第二波导的一端与所述分束器的第一输出端连接，所述第二波导的另一端与所述合束器的第一输入端连接；所述第三波导的一端与所述分束器的第二输出端连接，所述第三波导的另一端与所述合束器的第二输入端连接；所述微环波导设置在分束器、所述第二波导、所述合束器与所述第三波导围成的区域内；

当所述第二加热电极通电时，所述第二加热层为所述微环波导加热，以对经过所述可调谐微环反射镜的激光进行波长调谐，进而改变预设波长的取值。

6.根据权利要求5所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述微环波导的半径为预设数值，以使所述可调谐窄线宽半导体激光器的自由光谱范围大于所述法布里-珀罗半导体激光器中有源区的增益谱宽。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述可调谐微环反射镜在谐振峰处的反射率大于或等于50.1％。

8.根据权利要求7所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述可调谐微环反射镜的品质因数的取值为不小于5×10⁴。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述光子集成外腔构建在光子波导平台上。

10.根据权利要求9所述的可调谐窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述光子波导平台具体为硅基波导平台、平面光波导平台或磷化铟波导平台。