[发明专利]工作点可变半导体激光器

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，尤其是信息互联、物联网络信息技术，具体涉及一种工作点可变的半导体激光器。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

在物联网中需要具有超强的信息网络和精密传感器作支撑。半导体激光器，其具有体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高的优点，特别是其可以采用电激励的方式产生激光，通过直接调制驱动电流就可以实现在输出光束中进行信息加载。因此，其作为基础的信息构件，在物联网中起着重要的作用。

半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

现有技术中能够选择所期望的工作点的可调激光器是公知的。例如，可调激光器具有两个或者更多个波长选择部，这些波长选择部例如是具有周期性反射光谱的反射器或者具有周期性增益光谱的增益区域。当控制周期性峰值之间的相对关系时，可调激光器选择所期望的波长。

通过使用例如波长计或者光谱分析仪的仪表来检测例如振荡波长或者光谱之类的振荡状态；检测到根据每个通道的最优工作点，设定例如查找表之类的波长选择信息；并且基于该波长选择信息而求得温度控制装置(TEC)的设定温度和反射器的设定电流，以检测每个周期性峰值之间的相对关系。

可调激光器通过使用来自查找表的值而求得在启动时和波长切换时所期望的振荡波长。例如，波长检测部检测可调激光器的输出波长。

如果检测到的值不同于查找表的设定值，则可调激光器对TEC的温度进行调节，并且对增益区域的增益光谱的峰值进行校正。一般将该反馈回路称为波长锁定器。该操作能够使得输出波长恒定。

日本专利申请公开No.2004-47638(此后称为文献1)公开了一种借助于波长检测器或者振荡模式检测器检测模式跳跃的方法，作为解决该问题的方法。在文献1中，波长检测器检测例如振荡波长或者光谱的振荡状态。波长检测器设置有具有周期性峰值的标准具(etalon)。增大和减小用于控制周期性峰值位置关系的参数，并且利用波长检测器在波长的大偏移点附近检测到边界A1和边界A2。将边界A1和边界A2之间的平均值设定为最优工作点“a”，并且偏移初始值。在这种情况下，既使温度控制装置的初始温度或者可调激光器的驱动电流没有精确地提供给可调激光器，也可以最优地控制周期性峰值的位置关系。因此，可以减小以另一个波长振荡的可能性。

然而，存在以下情况，即，由于波长跳跃的波长间隔，波长检测器利用文献1公开的方法不能检测到大的波长偏移。例如，当波长模式按照与波长检测器的周期相同的周期跳跃时，在大的波长偏移附近检测结果可能是相同的。在这种情况下，难以检测边界A1和边界A2。在文献1中，为了解决该问题，将具有不同波长范围的多个标准具组合起来。在这种情况下，由于部件数量增加以及装配时间延长，可能会增加成本，并且难以减小尺寸，光束输出质量也较差。

发明内容

鉴于以上情况而做出本发明，并且本发明提供了一种工作点可变激光器测试方法、工作点可变激光器控制方法和激光装置，其避免了部件数量增加和装配时间延长并且检测最优工作点。

一种工作点可变的半导体激光器，包括：顺序地连接的采样光栅分布式反射器(SG-DBR)、相位偏移器(PS)、增益区域、分布式反馈激光器(SG-DFB)和半导体光放大器(SOA)；

温度控制装置，上述采样光栅分布式反射器(SG-DBR)、相位偏移器(PS)、增益区域、分布式反馈激光器(SG-DFB)和半导体光放大器(SOA)设置在温度控制装置的上方，以便进行温度控制；

输出光检测器，用于检测所述光发射装置的光输出特性；