[发明专利]一种非气密性封装的半导体激光器波长调谐方法及激光器

权利要求书

1.一种非气密性封装的半导体激光器波长调谐方法，其特征在于，所述波长调谐方法包括如下步骤：

根据半导体激光器芯片所封装成器件的预设工作温度范围△T和预设波长调谐范围△λ，为所述半导体激光器芯片的材料增益谱于所述预设工作温度范围△T内的波长重叠范围配置第一波长预留范围，并确定半导体激光器的波长可调谐范围△M，以及，

判断半导体激光器的波长可调谐范围△M，并为半导体激光器阵列的覆盖范围延长第二波长预留范围，根据所述第一波长预留范围和所述第二波长预留范围设计半导体激光器芯片，以使得在预设工作温度范围△T内，所述半导体激光器芯片的材料增益谱和激光器阵列的波长覆盖范围始终覆盖预设最小调谐波长λ1至预设最大调谐波长λ2的范围，并于所述预设波长调谐范围△λ内，实现半导体激光器阵列各通道间的调谐。

2.根据权利要求1所述的非气密性封装半导体激光器波长调谐方法，其特征在于，根据所述半导体激光器芯片所封装成器件的所述预设工作温度范围△T和预设波长调谐范围△λ，为所述半导体激光器芯片的材料增益谱于所述预设工作温度范围内的波长重叠范围配置第一波长预留范围的步骤具体包括：

确定所述半导体激光器芯片所封装成器件的最低工作温度T1和最高工作温度T2，确定所述半导体激光器芯片的材料增益谱于所述预设工作温度范围△T内的波长重叠范围的步骤S1；

根据半导体激光器阵列通道间的固定波长间隔值x，确定第一波长预留范围的步骤S2；

根据所述半导体激光器芯片的材料增益谱于所述预设工作温度范围△T内的波长重叠范围和所述第一波长预留范围确定激光器的波长可调谐范围△M的步骤S3；

其中，半导体激光器的波长可调谐范围△M为：所述材料增益谱于所述预设工作温度范围△T内的波长重叠范围与所述第一波长预留范围之差。

3.根据权利要求2所述的非气密性封装半导体激光器波长调谐方法，其特征在于，所述步骤S1中，确定所述半导体激光器芯片的材料增益谱于所述预设工作温度范围△T内的波长重叠范围具体为：

设定所述半导体激光器芯片的材料增益谱的向长波温漂系数为a nm/℃，所述材料增益谱的范围长度为M，预设工作温度范围△T，则所述波长重叠范围的长度为：

M-△T*a；

则所述步骤S2中，设定所述半导体激光器芯片的激光阵列各通道波长的向长波温漂系数为b nm/℃，则第一波长预留范围的长度为：

(x/b)*a；

则所述步骤S3中，所述半导体激光器芯片的所述波长可调谐范围△M的长度为：

(M-△T*a)-(x/b)*a。

4.根据权利要求3所述的非气密性封装半导体激光器波长调谐方法，其特征在于，判断所述半导体激光器芯片的波长可调谐范围△M，并为所述半导体激光器阵列的波长覆盖范围延长第二波长预留范围的步骤包括：

当激光器的波长可调谐范围△M大于预设波长调谐范围△λ时，第二波长预留范围的长度为：

△T*b；

则所述半导体激光器阵列所覆盖的波长范围的长度为：

△λ+△T*b。

5.根据权利要求4所述的非气密性封装半导体激光器波长调谐方法，其特征在于，

根据所述第一波长预留范围和所述第二波长预留范围设计所述半导体激光器芯片的步骤具体为：

实验获取当半导体激光器处于工作状态，所述半导体激光器芯片的工作温度与其所封装成器件的管壳外部环境温度的温差△t的步骤S401；

根据所述最低工作温度T1及预设最大调谐波长λ2计算所述半导体激光器芯片的材料增益谱、及半导体激光器阵列所覆盖范围的中心位置的步骤S402，其中，

所述材料增益谱所覆盖范围的中心位置满足：

y℃材料增益中心＝λ2-[(T1+△t)-y]*a-(M)/2；

所述激光器阵列所覆盖范围的中心位置满足：

y℃激光器阵列中心位置＝λ2-[(T1+△t)-y]*b-[△λ+△T*b]/2。