[发明专利]包括外部光学反馈组件的经频率转换的激光源中的相位调制

权利要求书

1.一种控制经频率转换的激光源的方法，所述激光源包括激光腔、外部光学反馈组件、波长选择组件以及波长转换器件，其中：

所述激光腔包括增益区段、相位区段和介于相对较高反射率的后反射器与相对较低反射率的输出反射器之间的波长选择区段，且被配置成穿过输出反射器发射光；

所述外部光学反馈组件沿激光源的光程从输出反射器移位，且被配置成通过部分反射所发射的光使光穿过输出反射器返回至激光腔；

所述波长转换器件沿激光源的光程定位，且其特征为具有全宽度半最大值(FWHM)的光谱接受曲线；

所述后反射器、输出反射器和外部光学反馈组件限定可用腔模式，且频率选择组件确保激光器操作仅发生在位于波长转换器件的FWHM内的可用腔模式中；

所述方法包括利用包括数据分量的增益信号驱动激光腔的增益区段，并利用包括调制分量的相位控制信号驱动激光腔的相位区段；以及

所述相位控制信号的调制分量包括相位调制幅度φ_MOD，所述相位调制幅度φ_MOD足以在光谱域中移位可用腔模式，使得当调制相位控制信号时建立若干不同腔模式下的连续激光发射。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增益区段、所述相位区段和所述波长选择区段形成DBR激光二极管，且所述方法包括利用调制相位控制信号驱动DBR激光二极管的相位区段。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增益区段、所述相位区段和所述波长选择区段形成外部腔激光二极管，且所述方法包括利用调制相位控制信号驱动外部腔激光二极管的相位区段。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波长选择组件的特征为具有FWHM光谱带宽的反射峰，且系统的参数使得在波长选择组件的反射峰的FWHM光谱带宽内且在波长转换器件的FWHM转换带宽内建立若干不同的腔模式下的激光发射。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述波长选择组件的反射峰的FWHM光谱带宽介于约0.4nm至约0.6nm之间；

所述波长转换器件的FWHM转换带宽介于约0.1nm至约0.2nm之间；以及

输出反射器和外部光学反馈组件沿光程的相对定位产生间隔开约0.0125nm的周期性法布里-珀罗谐振。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，后反射器和外部光学反馈组件限定长度小于30mm的延伸激光腔。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，输出反射器和外部光学反馈组件沿光程的相对定位产生间隔开约0.025nm或更小的周期性法布里-珀罗谐振。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

后反射器和外部光学反馈组件形成沿光程的延伸激光腔；以及

输出反射器和外部光学反馈组件的相对定位产生沿光程的法布里-珀罗谐振。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述延伸激光腔包括激光腔中的光程的一部分。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

激光腔中法布里-珀罗谐振的频率是外部光学反馈组件和输出反射器之间的光学位移的函数；以及

激光腔中法布里-珀罗谐振的深度是外部光学反馈组件和输出反射器的相应反射率的函数。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，相位控制信号的调制分量包括达到或超过增益信号的数据分量的最高数据频率f_数据的相位调制频率f_MOD。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，相位控制信号的调制分量包括与增益信号的数据分量的最高数据频率f_数据的倍数同步的相位调制频率f_MOD，以避免图像伪影。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

后反射器具有大于约75％的反射率系数；

输出反射器具有低于约5％的反射率系数；以及

由输出反射器和外部腔形成的法布里-珀罗的调制对比度至少为50％。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，外部光学反馈组件和输出反射器的相应反射率为同一数量级。