[发明专利]相移电控制取样光栅半导体激光器及其设置方法

摘要

本发明提出了一种基于相移电控制的取样光栅半导体激光器，所述的DFB半导体激光器结构由第一与第二两个取样光栅区和一个相移区组成；两边取样光栅区中的光栅是取样布拉格光栅（SBG），中间为相移区，取样周期从1微米到数十微米量级；两个取样光栅区的电极连接在一起，但与相移区的电极相隔离；取样光栅区和相移区的有效折射率与长度，分别用nSBG和nP、LSBG和LP来表示；只要改变取样周期P的大小，就能实现对激光器激射波长的初步控制；构成相移电控制的取样布拉格光栅分布反馈式（DFB）半导体激光器。

主权项

1.一种基于相移电控制的取样光栅半导体激光器，其特征是所述的DFB半导体激光器结构由第一与第二两个取样光栅区和一个相移区组成；两边取样光栅区中的光栅是取样布拉格光栅（SBG），中间为相移区，取样周期从1微米到数十微米量级；两个取样光栅区的电极连接在一起，但与相移区的电极相隔离；均匀取样光栅中的折射率调制强度，表示为(4)从式(4)知，一个取样光栅等效为许多影子光栅的叠加、一个影子光栅对应一个信道；第m级影子光栅的周期表示为(5)因此在第m级影子光栅中，布拉格波长表示为(6)以第-1级子光栅为例，式（5）和（6）变化为(9)(10)取样光栅区和相移区的有效折射率与长度，分别用和、和来表示；激光器有源层的增益中心被设置在取样光栅的±1级子光栅之一的布拉格波长处（12）在取样光栅区和相移区注入不同电流密度时，由于自由载流子的等离子效应，和将不同，因而在相移区将产生一个相移，大小为（13）由式（10）可知，在影子光栅周期保持不变的情况下，只要改变取样周期P的大小，就能实现对激光器激射波长的初步控制；在取样周期P确定时，在取样光栅区、相移区注入电流、之和,即激光器工作电流（＋）保持不变的条件下，由式（13）知改变和的比例就能改变引入相移的大小，在取样光栅±1级子光栅的禁带宽度、通常为2～5nm的范围内任意调节激射波长的数值。