[发明专利]基于半导体激光器的可调谐超宽带微波频率梳的产生方法

摘要

本发明公开了一种基于半导体激光器的可调谐超宽带微波频率梳的产生方法，利用一只半导体激光器产生可调谐超宽带微波频率梳，半导体激光器的温度及电流由一个电流温控源控制；采用一个外部的信号源去调制半导体激光器的驱动电流，通过调节信号源输出信号的调制频率f_m和调制功率P_m，使半导体激光器输出一个微波频率梳的种子源；由可调激光源输出的连续光注入到该电流调制的半导体激光器中，利用光注入引起的带宽增强效应，促使半导体激光器SL产生优质可调谐超宽带微波频率梳。本发明能够产生梳距0.5GHz至10GHz连续可变的微波频率梳，且在1.1GHz至1.2GHz和3.3GHz至8.0GHz两个可调的梳距范围内，获得的优质微波频率梳的带宽可达59GHz(在10dB幅度平坦度内)。

主权项

1.一种基于半导体激光器的可调谐超宽带微波频率梳的产生方法，其特征在于：利用一只半导体激光器(SL)产生可调谐超宽带微波频率梳，该半导体激光器(SL)的温度及电流由一个电流温控源(CT)控制；采用一个外部的信号源(SC)去调制半导体激光器(SL)的驱动电流，通过调节信号源(SC)输出信号的调制频率f_m和调制功率P_m，使半导体激光器(SL)输出一个微波频率梳的种子源；由可调激光源(TL)输出的连续光注入到该电流调制的半导体激光器(SL)中，利用光注入引起的带宽增强效应，促使半导体激光器(SL)产生优质可调谐超宽带微波频率梳；其中，在光注入部分，可调激光源(TL)输出的连续光依次经过掺饵光纤放大器(EDFA)、偏振控制器(PC)、可变光衰减器(VA)、光环形器(OC)、第一光纤耦合器(FC1)后分为两部分,一部分入射到光功率计(PM),用于探测注入光功率P_i的大小；另一部分直接注入到半导体激光器中(SL)，形成单向光注入系统；通过调节可调激光源(TL)的输出波长来改变频率失谐Δf；通过调节偏振控制器(PC)来匹配可调激光源(TL)与半导体激光器(SL)的偏振方向；通过调节可变光衰减器(VA)来改变光注入强度P_i，促使光注入直接调制半导体激光器(SL)输出可调谐超宽带微波频率梳；在输出部分，半导体激光器中(SL)输出的光信号经过第一光纤耦合器(FC1)、光环形器(OC)、第二光纤耦合器(FC2)后分为两部分,一部分进入光谱分析仪(OSA)进行光谱分析,而另一部分经光电探测器(PD)转成电信号后输入到的频谱分析仪(ESA)进行电谱分析；所述优质可调谐超宽带微波频率梳指的是在1.1GHz至1.2GHz和3.3GHz至8.0GHz两个可调的梳距范围内获得的频率高达67GHz，在10dB幅度平坦度内带宽达59GHz，具有较低相噪的微波频率梳。