[发明专利]一种窄线宽外腔激光器及光模块

说明书

本申请公开了一种窄线宽外腔激光器，包括密封壳体、设于密封壳体内的外部谐振腔、设于外部谐振腔内的增益芯片和可调谐的波长选择元件；密封壳体的电学接口用于传输驱动信号、选波信号、腔长控制信号和抖动控制信号等电学信号；其中，腔长控制信号通过调节增益芯片来调节外部谐振腔的光学腔长，以使激光模式与波长选择元件的波长对齐；抖动控制信号用于控制外部谐振腔的光学腔长产生抖动，以锁定输出光束的中心波长。将腔长控制信号作用在增益芯片上，减少了外腔内的元件数量，一方面可大大较小封装尺寸，具有更小的体积；另一方面，可有效减少外腔插损，进而减少插损对激光功率和线宽的影响，配合可微调的激光模式，输出更稳定更窄线宽的激光。

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种窄线宽外腔激光器及光模块。

背景技术

相干光通信是解决光通信领域中长距离传输时存在色散问题的重要技术，波长可调谐激光器是相干光发射机的核心器件，特别是可调谐外腔激光器具有窄线宽特性，很好地解决了长距传输中的色散问题。

小型化封装一直是可调激光器的发展趋势，要求其可适用于各种不同封装形式的光模块。中国专利申请《小型封装的可调谐激光器组件》(申请号：201410059069.1)公开了一种小型化的可调谐激光器，具有体积小于0.6立方厘米的外壳，壳体内依次设有可调谐半导体激光器、分束器、光学隔离器、光电二极管和耦合光学系统。其中，可调谐半导体激光器包括增益芯片、两个滤波器组成的游标调谐机构和腔长致动器。随着设备集成度越来越高，要求光模块具有更小的体积，因而作为相干光模块核心器件的激光器必然也要求其体积越来越小。上述专利申请公开的可调谐激光器组件虽然具有较小的体积，但是在一些更小型化的光模块中，显然还需要有更小的体积要求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种窄线宽外腔激光器及光模块，具有封装尺寸小、外腔插损小、激光线宽窄等优点。

为了实现上述目的之一，本申请提供了一种窄线宽外腔激光器，包括密封壳体，所述密封壳体设有光学接口和电学接口；

还包括设于所述密封壳体内的外部谐振腔，以及设于所述外部谐振腔内的增益芯片和可调谐的波长选择元件；

所述电学接口用于传输电学信号，所述电学信号包括驱动信号、选波信号、腔长控制信号和抖动控制信号；

所述驱动信号驱动所述增益芯片发出光束，所述光束在所述外部谐振腔内谐振产生激光模式；

所述选波信号调谐所述波长选择元件选择所需的波长；

所述腔长控制信号用于调节所述外部谐振腔的光学腔长，以使所述激光模式与所述波长选择元件的波长对齐；

所述抖动控制信号用于控制所述外部谐振腔的光学腔长产生抖动，以锁定输出光束的中心波长；

所述腔长控制信号通过调节所述增益芯片来调节所述外部谐振腔的光学腔长。

作为实施方式的进一步改进，所述腔长控制信号叠加在所述增益芯片的偏置电流上，通过调节所述增益芯片的偏置电流来改变所述增益芯片的光学长度，以调节所述外部谐振腔的光学腔长。

作为实施方式的进一步改进，所述密封壳体内设有TEC，所述增益芯片设于所述TEC上；

所述腔长控制信号通过控制所述TEC的温度来调节所述增益芯片的光学长度，以调节所述外部谐振腔的光学腔长。

作为实施方式的进一步改进，所述抖动控制信号叠加在所述增益芯片的偏置电流上，通过调节所述增益芯片的偏置电流来改变所述增益芯片的光学长度，以产生光学抖动。

作为实施方式的进一步改进，所述外腔激光器还包括致动器，所述外部谐振腔的一个腔面设于所述致动器上；

所述抖动控制信号通过控制所述致动器的形变使所述致动器上的所述腔面抖动。