[发明专利]光频率间隔为25GHz的外腔式可调谐激光器

说明书

技术领域

本发明属于光电子领域，尤其是光频率间隔为25GHz的外腔式可调谐激光器。

背景技术

目前，大多数现代通迅系统都是基于光纤通信网络，而光纤通信网络提供了前所未有的大容量和安装的灵活性，可以支持不断发展的各种宽带应用。宽带和多通道的可调谐激光器可以帮助最大限度的利用现有的光纤网络资源。通过动态提供带宽可以将流量从拥挤通道转移到未使用的通道，从而满足互联网的需求。使用可调谐激光器使快速建立或改变光路变得容易，它是实现动态光纤网络的重要器件之一。

针对这种应用，理想的可调谐激光器应当包括以下特性：可调谐范围宽，覆盖C和(或)L波段(大约1520纳米至1620纳米)；尺寸小；任何两个国际电信联盟(ITU)频率间隔之间的切换速度快(亚毫秒量级)；长期工作稳定性好(超过25年的运行时间)；在极端环境条件下的高可靠性；低功耗；易制造和低成本。

随着高密度波分复用器(DWDM)的和其他高密度频谱相关器件的开发成功，现代光通迅系统已从过去的频道间隔为400GHz和200GHz的系统，发展到频道间隔为100GHz和50GHz，甚至25GHz和更高密度的系统；同时，光通迅系统传输速率也从过去的2.5Gbps发展到10Gbps、40Gbps和100Gbps系统。这就对用于光通迅系统的小型可调谐激光器提出了相应的要求，特别是在激光器输出光的光谱密度和光谱宽度提出了更高的要求。采用高锐度的光学标准具的外腔式可调谐激光器，因其能够实现上述要求，是用于新一代动态，高传输速率和高光谱密度的光通迅系统的好的选择之一。

在外腔式可调谐激光器中，特别是用于光通讯的这类器件，除了用具有高锐度的光学标准具来压缩激光输出带宽外，还需要有相匹配的可调谐的窄带光滤波器。如果要求激光器输出光频率间隔为Δf，则光滤波器滤波带宽应不超过该频率间隔的两倍，即＜2Δf，方可避免激光器工作在多模状态，从而提高激光器工作的稳定性；如果要求激光器输出光频率间隔为50GHz，则光滤波器滤波带宽应＜100GHz；如果进一步要求输出光频率间隔为25GHz，则光滤波器滤波带宽应＜50GHz。对于带宽越窄的光滤波器，制作难度就越高，造价也就越高，如常用的光学光栅滤波器和声光滤波器等。同样，对于透射光谱间隔越窄的光学标准具，尺寸就越大，制作难度就越高，造价也就越高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本、尺寸小、易于生产且性能高的可调谐激光器。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种光频率间隔为25GHz的外腔式可调谐激光器，包括安装在激光增益介质上的激光腔端面镜和依次安装在激光腔内的激光增益介质、腔内准直透镜、有源光相位调制器、可调谐声光滤波器和腔内全反镜，还包括：

一个有源偏振旋光器，放置在可调谐声光滤波器后，接收经可调谐声光滤波器两次衍射的光束，控制入射的线偏振光的偏振方向；

一个偏振分束器，放置在有源偏振旋光器后，对入射的平行偏振光全透射，而对入射的垂直偏振光反射到与入射光成90度的方向上；

第一光学标准具和第一全反射镜，放置在与可调谐声光滤波器两次衍射光束的光轴相垂直的方向上，接收从偏振分束器输出的垂直偏振光并输出到第一全反射镜，第一全反射镜与激光腔端面镜构成第一激光谐振子腔，可调谐声光滤波器二次衍射的光线在第一激光腔中形成激光振荡；

第二光学标准具和第二全反射镜，放置在可调谐声光滤波器两次衍射光束的光轴方向上，接收从偏振分束器输出的平行偏振光并输出到第二全反射镜，第二全反射镜与激光端面镜构成第二激光谐振子腔，可调谐声光滤波器二次衍射的光线在第二激光腔中形成激光振荡；

一个射频信号源，用于提供给可调谐声光滤波器射频能量并通过改变射频频率来调节激光谐振腔的振荡波长；

激光增益介质的泵浦设备、有源光相位调制器的驱动设备和有源偏振旋光器的驱动设备及激光器驱动控制电路。

而且，所述的第一光学标准具和上述第二光学标准具具有相同的锐度系数。

而且，所述的第一光学标准具、第二光学标准具具有与激光增益介质相同的光谱范围，上述第一光学标准具和第二光学标准具的透射光谱峰值间隔均为50GHz，第二光学标准具的透射光谱峰值频率与第一光学标准具的透射光谱峰值频率相差为25GHz。