[发明专利]用于相干传输系统的可调谐激光器

说明书

描述了一种可调谐激光器装置。在一个示例中，可调谐激光器装置包括自适应环形镜、增益波导、环路镜波导和升压放大器波导。增益波导和升压放大器波导可以形成在可调谐激光器装置的半导体光放大器(SOA)区域中，并且自适应环形镜和环路镜波导可以形成在可调谐激光器装置的硅光子区域中。自适应环形镜包括光学地耦合在多个MMI耦合器之间的移相器。通过使用移相器来引起相移，可调谐激光器装置的输出的波长可以被改变或调整，以用于例如除其他应用外的相干光纤通信。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月20日提交的美国临时申请第62/560,960号的权益，其全部内容在此通过引用并入本文中。

背景技术

在硅光子学(SiPh)中，光学器件使用半导体材料与电子部件集成，并且使用半导体制造技术进行单片处理。除了其他用途，可以在光纤通信中依赖SiPh装置在光发送器与接收器之间传送数据。在光发送器中，数据被用来调制光，例如由光或激光发射二极管产生的光，并且经调制的光可以通过波导、光纤线缆等传输至光接收器。与在电子域中传输的数据相比，经调制的光流(例如，光数据流)更适合于长距离、低损耗的数据传输。

发明内容

描述了一种可调谐激光器装置。在一个示例中，可调谐激光器装置包括自适应环形镜、增益波导、环路镜波导和升压放大器波导。增益波导和升压放大器波导可以形成在可调谐激光器装置的半导体光放大器(SOA)区域中，并且自适应环形镜和环路镜波导可以形成在可调谐激光器装置的硅光子区域中。自适应环形镜包括光学地耦合在多个MMI耦合器之间的移相器。通过使用移相器来引起相移，可调谐激光器装置的输出的波长可以被改变或调整，以用于例如除其他应用外的相干光纤通信。

附图说明

参照以下附图可以更好地理解本公开内容的方面。注意，附图中的元件不一定按比例绘制，而是着重于清楚地示出实施方式的原理。在附图中，贯穿若干视图，相似的附图标记表示相似或相应但不一定相同的元件。

图1示出了根据本文中描述的各种实施方式的示例可调谐激光器。

图2A和图2B示出了根据本文中描述的各种实施方式的图1所示的可调谐激光器的自适应环形镜的示例峰值波长反射特征。

图3示出了根据本文中描述的各种实施方式的图1所示的可调谐激光器的自适应环形镜的示例反射功率特征。

图4示出了根据本文中描述的各种实施方式的图1所示的可调谐激光器的自适应环形镜的示例反射差功率特征。

图5A和图5B示出了根据本文中描述的各种实施方式的图1所示的可调谐激光器的自适应环形镜随波长的示例功率反射特征。

图6示出了根据本文中描述的各种实施方式的另一示例可调谐激光器。

图7示出了根据本文中描述的各种实施方式的用于通信的激光输出调谐的过程，该过程可以由本文中描述的可调谐激光器来执行。

具体实施方式

在光纤通信中，波分复用(WDM)是如下技术：在该技术中，将激光的多个光载波复用到单个光纤上。作为示例，WDM可以在一根单模光纤上使用波长为1310和1550的两个信道以进行数据通信。WDM的扩展包括稀疏WDM(CWDM)和密集WDM(DWDM)。例如，CDWM可能使用16个信道，而DWDM可能使用40个信道。

频率网格是通信系统中允许的信道的中心频率(和相应的波长)的表。例如，对于DWDM，按照ITU-T G.694.1定义的，使用约1550nm的波长。网格是相对于193.1THz定义的并且以100GHz的间隔从191.7THz扩展到196.1THz。频率网格通常以波长表示。在这种情况下，用于DWDM的示例频率网格可以以大约0.8nm的信道间隔覆盖从1528.77nm至1563.86nm的波长范围，但是其他网格已经被扩展和划分以覆盖更大的范围。