本發(fā)明涉及一種用于發(fā)射具有由確定的光譜間隔分開(kāi)的多條光譜線的光發(fā)射的激光源。這種源在使用波分復(fù)用的通信領(lǐng)域中具有非常特別的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、文獻(xiàn)“用于太比特互連技術(shù)的基于高功率、高效1280nm?dfb激光器的wdm源(wdmsource?based?on?high-power,efficient?1280-nm?dfb?lasers?for?terabitinterconnect?technologies)”，b.buckley，ieee光子技術(shù)快報(bào)，第30卷，第22期，2018年11月15日，提出了由一組分布式反饋激光器形成的激光源。每個(gè)激光器包括沿著激光腔分布的布拉格(bragg)光柵。激光器以步進(jìn)波長(zhǎng)(通常彼此分開(kāi)100ghz或50ghz)發(fā)射光發(fā)射。

2、由激光器發(fā)射的光發(fā)射被傳播到無(wú)源光學(xué)混合器的輸入端口。該混合器在其輸出端口上產(chǎn)生多個(gè)光發(fā)射，每個(gè)光發(fā)射組合在其輸入端口上提供的光發(fā)射。在這些輸出端口上產(chǎn)生的輸出發(fā)射因此是多光譜的(在光譜梳中，梳的每條線對(duì)應(yīng)于由該組的激光器發(fā)射的發(fā)射)。

3、由于激光器制造方法中的不準(zhǔn)確性和可變性，因此對(duì)激光發(fā)射波長(zhǎng)的控制不佳。這導(dǎo)致多光譜發(fā)射中兩條光譜線之間的光譜間隔的可變性，大約為預(yù)期光譜間隔的正負(fù)5％到10％，或者甚至取決于該間隔而更多。由激光器發(fā)射的光發(fā)射的波長(zhǎng)還對(duì)操作溫度敏感，該操作溫度例如可以在0℃至80℃之間變化。

4、因此，對(duì)由現(xiàn)有技術(shù)的多光譜激光源提供的光發(fā)射的光譜范圍的控制不佳，并且在該源的操作期間容易漂移。

5、文獻(xiàn)wo2013044863提出了一種由多光譜激光源形成的發(fā)射器，該多光譜激光源由發(fā)射頻率可調(diào)節(jié)的多個(gè)激光器組成。與激光器相關(guān)聯(lián)的發(fā)生器產(chǎn)生以低頻率調(diào)制激光發(fā)射的導(dǎo)頻信號(hào)。由發(fā)射器產(chǎn)生的多光譜發(fā)射由光纖引導(dǎo)到遠(yuǎn)程標(biāo)準(zhǔn)具濾波器。分別位于標(biāo)準(zhǔn)具濾波器之前和之后的光分路器向調(diào)節(jié)器提供信號(hào)。調(diào)節(jié)器生成調(diào)節(jié)信號(hào)，該調(diào)節(jié)信號(hào)被添加到激光器的調(diào)制信號(hào)，以分別將它們的發(fā)射鎖定到由標(biāo)準(zhǔn)具濾波器限定的波長(zhǎng)。

6、應(yīng)當(dāng)注意，在該文獻(xiàn)中提出的解決方案中，遠(yuǎn)離激光源的標(biāo)準(zhǔn)具濾波器不經(jīng)受與源相同的溫度偏移。該濾波器通過(guò)調(diào)節(jié)它們的電源來(lái)限定激光發(fā)射頻率分別符合的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)具頻率。這種解決方案是不令人滿意的，因?yàn)楫?dāng)發(fā)射頻率顯著偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率時(shí)，它可能導(dǎo)致高振幅激光調(diào)節(jié)信號(hào)的產(chǎn)生，這會(huì)影響由多光譜激光源發(fā)射的發(fā)射的功率，使其在可接受的閾值之外可變。

7、發(fā)明目的

8、本發(fā)明的一個(gè)目的是提供對(duì)該問(wèn)題的至少部分解決方案。更具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種能夠提供多光譜光發(fā)射的激光源，該多光譜光發(fā)射的光譜范圍比由現(xiàn)有技術(shù)的激光源產(chǎn)生的光發(fā)射中存在的光譜范圍得到更好的控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的目標(biāo)提出了一種用于發(fā)射至少一個(gè)多光譜光發(fā)射的激光源，該至少一個(gè)多光譜光發(fā)射具有由預(yù)定的光譜間隔分開(kāi)的多條光譜線，該激光源包括：

2、-可調(diào)諧激光器組，該多光譜光發(fā)射的光譜線與由該組中的可調(diào)諧激光器發(fā)射的光發(fā)射的被稱為“發(fā)射頻率”的頻率相對(duì)應(yīng)；

3、-用于調(diào)節(jié)該可調(diào)諧激光器的該發(fā)射頻率的裝置；

4、-光學(xué)濾波器，該光學(xué)濾波器具有多個(gè)諧振頻率，兩個(gè)連續(xù)的諧振頻率由確定的光譜間隔分開(kāi)，該光學(xué)濾波器光學(xué)地布置在該可調(diào)諧激光器組的下游，該光學(xué)濾波器設(shè)置有用于調(diào)節(jié)該多個(gè)諧振頻率的設(shè)備；

5、-光電探測(cè)器，該光電探測(cè)器光學(xué)地布置在該光學(xué)濾波器的下游，以建立表示通過(guò)該濾波器傳輸?shù)脑摱喙庾V光發(fā)射的信號(hào)；

6、-調(diào)制器，該調(diào)制器與用于調(diào)節(jié)該可調(diào)諧激光器的該發(fā)射頻率的裝置相關(guān)聯(lián)，該調(diào)制器被配置為生成調(diào)制信號(hào)并且調(diào)制由該組中的至少一個(gè)可調(diào)諧激光器發(fā)射的該光發(fā)射的該發(fā)射頻率；

7、-鎖定設(shè)備，該鎖定設(shè)備連接到用于調(diào)節(jié)該可調(diào)諧激光器的該發(fā)射頻率的該裝置，并且連接到用于調(diào)節(jié)該多個(gè)諧振頻率的該設(shè)備，該鎖定設(shè)備被配置為處理表示該多光譜發(fā)射的該信號(hào)，并且將該可調(diào)諧激光器的該發(fā)射頻率鎖定到該濾波器的該諧振頻率。

8、根據(jù)本發(fā)明的其他有利的非限制性特征(單獨(dú)地或根據(jù)任何技術(shù)上可行的組合)：

9、·激光源包括光學(xué)混合器，該光學(xué)混合器與可調(diào)諧激光器組相關(guān)聯(lián)，以組合由該組中的可調(diào)諧激光器發(fā)射的光發(fā)射，并且向?yàn)V波器提供多光譜光發(fā)射；

10、·光學(xué)濾波器是微環(huán)諧振器；

11、·用于調(diào)節(jié)多個(gè)諧振頻率的設(shè)備是加熱器；

12、·用于調(diào)節(jié)可調(diào)諧激光器的發(fā)射頻率的裝置選自以下列表：電流源、加熱器、自由載流子注入/耗盡設(shè)備；

13、·可調(diào)諧激光器組中的激光器是分布式反饋激光器或分布式布拉格反射器激光器；

14、·鎖定設(shè)備被配置為控制調(diào)制器，并且借助于選擇信號(hào)選擇向其施加調(diào)制信號(hào)的可調(diào)諧激光器；

15、·調(diào)制器生成多個(gè)相互不同的調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)被施加到可調(diào)諧激光器；

16、·調(diào)制器被配置為產(chǎn)生具有調(diào)制頻率的正弦調(diào)制信號(hào)；

17、·鎖定設(shè)備被配置為建立表示表示多光譜發(fā)射的信號(hào)的調(diào)制頻率的二次諧波和/或主分量中存在的功率的測(cè)量和/或表示該主分量的相位的測(cè)量；

18、·可調(diào)諧激光器組和光學(xué)濾波器被集成在光子芯片的同一襯底上/中；

19、·可調(diào)諧激光器發(fā)射頻率的溫度漂移系數(shù)和諧振頻率的溫度漂移系數(shù)在10％以內(nèi)相同。

20、根據(jù)另一方面，本發(fā)明提出了一種用于使用激光源的方法，該方法由鎖定設(shè)備實(shí)現(xiàn)并且包括：

21、-控制階段，該控制階段用于激活用于調(diào)節(jié)光學(xué)濾波器的多個(gè)諧振頻率的設(shè)備；

22、-鎖定階段，該鎖定階段用于將所選擇的可調(diào)諧激光器的光發(fā)射頻率鎖定到該濾波器的諧振頻率。

23、有利地，鎖定階段在控制階段之后進(jìn)行。

技術(shù)特征：

1.一種用于發(fā)射至少一個(gè)多光譜光發(fā)射(rlm)的激光源(1)，所述至少一個(gè)多光譜光發(fā)射具有由確定的光譜間隔分開(kāi)的多條光譜線，所述激光源(1)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光源(1)，所述激光源包括光學(xué)混合器(mo)，所述光學(xué)混合器與所述可調(diào)諧激光器組(b)相關(guān)聯(lián)，以組合由所述組中的所述可調(diào)諧激光器發(fā)射的所述光發(fā)射，并且向所述濾波器(mr)提供所述多光譜光發(fā)射(rlm)。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述光學(xué)濾波器(mr)是微環(huán)諧振器。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，用于調(diào)節(jié)所述多個(gè)諧振頻率的所述設(shè)備(h)是加熱器。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，用于調(diào)節(jié)所述可調(diào)諧激光器的所述發(fā)射頻率的所述裝置選自以下列表：電流源、加熱器、自由載流子注入/耗盡設(shè)備。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述可調(diào)諧激光器組(b)中的所述激光器(la、lb、lc)是分布式反饋激光器或分布式布拉格反射器激光器。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述鎖定設(shè)備(r)被配置為控制所述調(diào)制器(m)，并且借助于選擇信號(hào)(sel)選擇向其施加所述調(diào)制信號(hào)(vd)的所述可調(diào)諧激光器(la、lb、lc)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述調(diào)制器(m)生成彼此不同的多個(gè)調(diào)制信號(hào)(vda、vdb、vdc)，所述調(diào)制信號(hào)(vda、vdb、vdc)被施加到所述可調(diào)諧激光器(la、lb、lc)。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述調(diào)制器(m)被配置為產(chǎn)生具有調(diào)制頻率(fd；fda、fdb、fdc)的正弦調(diào)制信號(hào)(vd；vda、vdb、vdc)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光源(1)，其中，所述鎖定設(shè)備(r)被配置為建立表示表示所述多光譜發(fā)射的所述信號(hào)(v)的所述調(diào)制頻率(fd；fda、fdb、fdc)的二次諧波和/或主分量中存在的功率的測(cè)量和/或表示所述主分量的相位的測(cè)量。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)，其中，所述可調(diào)諧激光器組(b)和所述光學(xué)濾波器(mr)被集成在光子芯片的同一襯底上/中。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的激光源(1)，其中，其中可調(diào)諧激光器發(fā)射頻率的溫度漂移系數(shù)和諧振頻率的溫度漂移系數(shù)在10％以內(nèi)相同。

13.一種使用根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的激光源(1)的方法，所述方法由所述鎖定設(shè)備(r)實(shí)現(xiàn)并且包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的使用方法，其中，所述鎖定階段在所述控制階段之后操作。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)射具有由確定的光譜間隔分開(kāi)的多條光譜線的多光譜光發(fā)射(RLM)的激光源(1)。該激光源(1)包括：可調(diào)諧激光器組(B)；具有多個(gè)諧振頻率的光學(xué)濾波器(MR)；光電探測(cè)器(PD)，該光電探測(cè)器布置在光學(xué)濾波器(MR)的下游以便建立表示多光譜輻射的信號(hào)(V)；與可調(diào)諧激光器組(B)相關(guān)聯(lián)的調(diào)制器(M)，該調(diào)制器(M)能夠通過(guò)調(diào)制頻率(Vd；Vda、Vdb、Vdc)來(lái)調(diào)制由組(B)中的至少一個(gè)可調(diào)諧激光器(La、Lb、Lc)發(fā)射的光發(fā)射的發(fā)射頻率。激光源(1)還包括至少一個(gè)可調(diào)諧激光器的鎖定設(shè)備(R)，該鎖定設(shè)備被配置為處理表示多光譜輻射的信號(hào)(V)，并且將發(fā)射頻率調(diào)節(jié)到濾波器的諧振頻率。

技術(shù)研發(fā)人員：S·梅內(nèi)佐,F·埃諾特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：閃爍光子學(xué)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21