[发明专利]基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器及制备方法

权利要求书

1.一种基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器包括热敏电阻、可调谐激光器阵列、合波结构、光放大器、光分路器、光探测器、主控制器；

所述可调谐激光器阵列包括复数个不同波长的激光器单元，依次通过合波结构、光放大器与光分路器连接，与主控制器连接，根据主控制器的控制指令驱动其中一个激光器单元发射对应波长的激光光束，经光放大器放大后进入光分路器；所述光分路器具有两个输出端，其中一个输出端被设定为出光端，另一个输出端通过光探测器与主控制器连接，以构成反馈回路，将实际输出光的波长和功率特性实时反馈至主控制器；

所述热敏电阻与主控制器连接，用于实时探测外界环境温度，将探测结果反馈至主控制器；

所述主控制器结合设置的理论波长和实时探测到的外界环境温度，计算得到补偿波长漂移后的修正波长值，初步调整可调谐激光器阵列的驱动电流以驱使与修正波长值最接近的激光器单元发射激光光束，继而根据反馈回的实际输出光的波长和功率特性，结合设置的理论波长和理论功率，对可调谐激光器阵列和光放大器的驱动电流进行微调以使实际输出光满足理论波长和理论功率要求。

2.根据权利要求1所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器还包括热沉基板，作为热敏电阻、可调谐激光器阵列、合波结构、光放大器的载台。

3.根据权利要求1所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述合波结构包括无源合波结构和有源合波结构；

所述无源合波结构包括多模干涉器结构、级联Y分支波导结构或阵列波导光栅结构；

所述有源合波结构包括级联Y分支波导结构。

4.根据权利要求1所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述可调谐激光器阵列的最大波长调谐范围满足：

最大调谐波长范围＝理论调谐波长范围+额外调谐波长范围

所述额外调谐波长范围由环境温度变化导致的波长漂移特性决定。

5.根据权利要求1-4任意一项中所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述激光器单元之间具有固定的波长间隔；

所述可调谐激光器阵列的激光器单元总数满足：

激光器单元总数＝最大调谐波长范围/波长间隔。

6.根据权利要求1-4任意一项中所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述激光器单元呈并行、串行或矩阵形式排列。

7.根据权利要求1-4任意一项中所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，所述激光器单元包括采用了等效-重构啁啾技术的DFB激光器，波导结构包括脊波导型和掩埋异质结型；

当波导结构为脊波导型时，波导两侧进行了深刻蚀来实现对光的限制；

当波导结构为掩埋异质结型时，波导两侧进行了磷化铟材料的生长掩埋，从而实现对光的限制。

8.根据权利要求1-4任意一项中所述的基于多波长阵列的无制冷可调谐半导体激光器，其特征在于，光分路器的具体比例由输出光强与光检测器需要的最小光强决定。