[发明专利]一种窄线宽激光器

权利要求书

1.一种窄线宽激光器，其特征在于，包括激光谐振腔及位于所述激光谐振腔外部的激光发射部与滤波器；

所述激光谐振腔包括第一微环反射器、第二微环反射器、硅纳米线波导、第一连接波导及第二连接波导；所述第一微环反射器与所述第二微环反射器的反射率不同，所述第一微环反射器正对所述第二微环反射器，所述硅纳米线波导位于所述第一微环反射器与所述第二微环反射器之间且呈蛇形排布；所述硅纳米线波导靠近所述第一微环反射器的一端通过所述第一连接波导与所述激光发射部连接；所述硅纳米线波导靠近所述第二微环反射器的一端通过所述第二连接波导与所述滤波器连接；

所述激光发射部，用于发射具有第一预设功率及第一预设波长的第一光信号，且所述第一光信号透过所述第一微环反射器并经由所述第一连接波导输入至所述硅纳米线波导；

所述硅纳米线波导，用于利用四波混频效应，使所述第一光信号产生多个不同波长的光信号，且多个不同波长的光信号及第一光信号通过所述第二连接波导达到所述第二微环反射器，其中，所述多个不同波长的光信号包括具有第二预设波长的第二光信号；

所述第二微环反射器，用于对第二光信号进行反射，经由所述第二连接波导、硅纳米线波导及第一连接波导传导送至所述第一微环反射器，并再由所述第一微环反射器进行反射后经由所述第一连接波导、硅纳米线波导及第二连接波导传送至所述第二微环反射器，以使所述第二光信号在所述激光谐振腔内谐振，为所述第二光信号提供增益并产生具有第二预设波长的激射光信号；

所述滤波器，用于输出所述激射光信号，并将剩余光信号经由所述第二连接波导反射回所述硅纳米线波导，为所述第二光信号提供增益。

2.根据权利要求1所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述窄线宽激光器还包括位于所述激光谐振腔外部的双臂干涉器、微环耦合器、波导探测器及温控器；所述双臂干涉器与所述波导探测器的输入端连接，所述波导探测器输出端与所述温控器连接；

所述微环耦合器，用于将部分的激射光信号进行耦合处理；

所述双臂干涉器，用于将所述耦合处理后的激射光信号分束成第三光信号及第四光信号，并分别经由所述双臂干涉器的两个不同长度的干涉臂进行传送后，再进行合束处理并根据第三光信号和第四光信号相位差的不同而产生不同的合束光强，所述第三光信号及第四光信号具有相同的能量；

所述波导探测器，用于根据所述合束光强的变化量，确定所述第三光信号及第四光信号的相位差改变量；

所述温控器，用于根据所述相位差改变量，确定激光器实际输出的激射光信号的波长与第二预设波长的偏移量，并根据所述偏移量，调节所述激光器的温度，以使所述激射光信号的波长达到第二预设波长。

3.根据权利要求1所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述硅纳米线波导为悬空结构，所述悬空结构周围的填充介质为空气或折射率为1~1.4的材料。

4.根据权利要求2所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述双臂干涉器的两个干涉臂分别为直臂及弯曲臂，所述弯曲臂与直臂首尾相连，所述弯曲臂与所述直臂均为悬空结构。

5.根据权利要求4所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述弯曲臂与直臂之间的长度差大于1000μm。

6.根据权利要求2所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述微环耦合器与所述第一连接波导之间的垂直距离大于10μm。

7.根据权利要求1所述的窄线宽激光器，其特征在于，所述第一连接波导和第二连接波导的波导宽度均为600nm~2μm，所述硅纳米线波导的波导宽度小于300nm。

8.根据权利要求7所述的窄线宽激光器，其特征在于，其特征在于，所述第一微环反射器与所述第一连接波导之间的垂直距离与所述第二微环反射器与所述第二连接波导之间的垂直距离不同，所述第一微环反射器与所述第二微环反射器的半径不同。