[发明专利]一种外腔窄线宽激光器

说明书

本发明提供一种外腔窄线宽激光器，包括热沉、芯片、电极、耦合透镜、多模干涉波导结构以及反射结构，热沉上端面形成有一沿左右向延展的安装区；芯片设于所述安装区内；电极设于所述芯片的上方；耦合透镜设于所述安装区内，并位于所述芯片的右侧；多模干涉波导结构包括若干个单模波导和若干个多模波导，若干个所述单模波导和若干个所述多模波导沿光轴依次交替设于所述安装区内，并位于所述耦合透镜的右侧；反射结构设于所述安装区内，并位于所述多模干涉波导结构的右侧。其中芯片提供光增益，多模干涉级联外腔与反射镜组成外腔反馈系统，起到选模和压窄线宽的作用，可以实现单模输出并且压窄线宽。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种外腔窄线宽激光器。

背景技术

激光器作为高速通信系统中的核心光器件，其不仅需要有稳定的单模输出，而且随着通信速度和通信容量的提高，在骨干网和数据中心逐渐使用相干技术来提升通信速度，而相干技术对激光器的线宽要求在百KHz以下这就要求激光器不仅需要有稳定的单模输出并且需要窄线宽。

目前单模激光器主要有分布布拉格反射(DBR)激光器和分布反馈激光器(DFB)，这两种方案都是通过光栅的选模作用来实现单模输出的，这就需要二次外延技术的支持，并且对于DBR激光器由于涉及有源层和无源波导之间的外延生长，这就更加增加生长的困难。对于压窄线宽，DBR是一种方案，不过其相位噪声较大且外延工艺较复杂。光纤单频激光器线宽窄但是其强度噪声很大。还有一种是通过引入外腔来实现线宽压窄，外腔不仅可以把线宽压窄到很窄而且相对工艺简单，不需要复杂的外延技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种外腔窄线宽激光器，旨在改善现有技术中，激光器如果要单模输出就要进行工艺复杂的外延的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种外腔窄线宽激光器，包括：

热沉，上端面形成有一沿左右向延展的安装区；

芯片，设于所述安装区内；

电极，设于所述芯片的上方；

耦合透镜，设于所述安装区内，并位于所述芯片的右侧；

多模干涉波导结构，包括若干个单模波导和若干个多模波导，若干个所述单模波导和若干个所述多模波导沿光轴依次交替设于所述安装区内，并位于所述耦合透镜的右侧；以及，

反射结构，设于所述安装区内，并位于所述多模干涉波导结构的右侧。

可选地，若干个所述单模波导和若干个所述多模波导呈直线排布。

可选地，若干个所述单模波导和若干个所述多模波导呈曲线排布。

可选地，所述芯片为增益芯片。

可选地，所述芯片为砷化镓基半导体增益芯片、或铟磷基半导体增益芯片。

可选地，所述芯片的左端面为出射光端面，所述芯片的右端面为反馈光端面。

可选地，所述反馈光端面镀有增透膜。

可选地，所述反射结构为高反膜。

可选地，所述反射结构为光栅。

可选地，所述反射结构为平面反射镜。

可选地，所述反射结构为光纤环形反射镜。

可选地，所述单模波导和所述多模波导为硅基波导。

可选地，所述硅基波导中的硅为二氧化硅或是氮化硅。