[发明专利]用于控制可调谐激光器的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制可调谐激光器的方法和装置。

背景技术

可调谐的半导体激光器包括若干个不同的部分，通过这些部分注入电流，这些部分一般有3个或4个。激光器的波长、功率和模式纯度可以通过调节各个部分中的电流进行控制。模式纯度指的是激光器处于这样一个工作点，该点远离发生所谓的模式跳跃的驱动电流和使得稳定发射激光的驱动电流的组合，并且具有高的副模式抑制能力。

关于波长控制，对于不同的应用具有特定的要求。在应用于电信的情况下，要求激光器在设置驱动电流和温度之后，在一个长的时间周期内以一个非常高的精度保持其波长不变。一般所述精度为0.1纳米，典型的时间周期为20年。

为了能够控制激光器，需要绘制作为各种驱动电流的函数的激光器性能曲线(behaviour)。这在以前需要在激光器制成之后使用所述激光器进行。

在瑞典专利说明书9800143-1和9900536-5中描述了相对于激光器的最佳工作点表征可调谐激光器的方法。

然而，还需要确定激光器在操作中的劣化程度，以便能够通过改变驱动电流补偿所述劣化。对于给定的工作点，波长发生改变便是劣化的一个例子。

一般地说，可调谐激光器被这样控制：通过调节注入到激光器各个部分的电流，使其保持某个所需的工作点。

发现激光器劣化的一种方法是，在一给定的时间周期之后重新表征激光器，并比较早期的组合和最近测量的当前的组合，从而确定激光器可能劣化的程度。然后，对激光器各个部分的电流控制进行调节，以便获得所需的工作点。

发明内容

本发明涉及一种用于补偿由于劣化而导致的激光器工作点中的发射波长、功率和副模式抑制的改变，从而大大减少所述劣化的影响或者完全消除所述影响的方法和装置。

因而，本发明涉及一种用于控制已经对于一或多个适合的激光器工作点表征过的可调谐激光器的方法，其中每个工作点由激光器的各个部分被控制的程度确定，从而使激光器在预定的工作点上工作，其特征在于，对于不同工作点确定跨在不同部分上的激光器控制电压；以及在激光器操作期间保持跨在激光器各个部分上的电压随时间恒定，借以保持预定的工作点。

附图说明

本发明还涉及具有如权利要求4所述特征的装置。

下面结合附图详细说明本发明的示例的实施例，其中：

图1是DBR激光器的局部剖开的透视图；

图2是光栅耦合采样反射器(Grating Coupled Sampling Reflector，即GCSR)型可调谐激光器的截面图；

图3是采样光栅DBR激光器的截面图；

图4表示在一个调谐部分中注入的电流对于跨在该部分上的电压绘制的原理性曲线；以及

图5是示意表示按照本发明使用的装置的方块图。

具体实施方式

图1表示一种DBR激光器，其包括3个部分，即布拉格反射器1，相位部分2和增益部分3。每个部分借助于通过各自的电导体4，5，6在其中注入电流进行控制。

图2是光栅耦合采样反射器(GCSR)型可调谐激光器的截面图。这种激光器具有4个部分，即布拉格反射器7，相位部分8，耦合器9，和增益部分10。每个部分由在其中注入的电流控制。

图3是采样光栅DBR激光器的截面图，其也具有4个部分，分别由标号21，22，23，24表示。部分21和24是光栅反射器，而部分23是相位部分，部分22是增益部分。

上述3种类型的激光器是常用的，不过，还有其它类型的激光器。

虽然下面主要参照图2的GCSR激光器进行说明，但是应当理解，本发明不限于任何特定类型的可调谐半导体激光器。例如，本发明可以相应的方式用于附图中作为例子示出的可调谐激光器之外的可调谐激光器。

可调谐激光器发出的波长由被注入激光器不同部分的电流的量决定。波长由注入电流产生的自由电荷载体的数量确定。在波长和电流之间的关系中劣化可以随时发生，并因而破坏激光器的波长精度。

由于注入电流和电荷载体的数量之间的比例的改变，所述劣化主要发生在电流和折射率之间的关系中。

不过，电荷载体的数量和折射率之间的比例以及波长可以认为是恒定的。

因而，本发明涉及一种用于控制以前相对于一或多个适合的激光器工作点被表征过的可调谐激光器的方法。所述工作点由要被注入激光器不同部分的电流确定，或者由应占优势(prevail)跨在相应部分上的电压确定，以便使激光器在预定的工作点上工作。