具有由確定的光譜間隔分開的多條光譜線的激光源的制作方法

本發明涉及一種用于發射具有由確定的光譜間隔分開的多條光譜線的光發射的激光源。這種源在使用波分復用的通信領域中具有非常特別的應用。

背景技術：

1、文獻“用于太比特互連技術的基于高功率、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光子技術快報，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。激光器以步進波長(通常彼此分開100ghz或50ghz)發射光發射。

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

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

4、因此，對由現有技術的多光譜激光源提供的光發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wo2013044863提出了一種由多光譜激光源形成的發射器，該多光譜激光源由發射頻率可調節的多個激光器組成。與激光器相關聯的發生器產生以低頻率調制激光發射的導頻信號。由發射器產生的多光譜發射由光纖引導到遠程標準具濾波器。分別位于標準具濾波器之前和之后的光分路器向調節器提供信號。調節器生成調節信號，該調節信號被添加到激光器的調制信號，以分別將它們的發射鎖定到由標準具濾波器限定的波長。

6、應當注意，在該文獻中提出的解決方案中，遠離激光源的標準具濾波器不經受與源相同的溫度偏移。該濾波器通過調節它們的電源來限定激光發射頻率分別符合的絕對標準具頻率。這種解決方案是不令人滿意的，因為當發射頻率顯著偏離標準頻率時，它可能導致高振幅激光調節信號的產生，這會影響由多光譜激光源發射的發射的功率，使其在可接受的閾值之外可變。

7、發明目的

8、本發明的一個目的是提供對該問題的至少部分解決方案。更具體地，本發明的一個目的是提出一種能夠提供多光譜光發射的激光源，該多光譜光發射的光譜范圍比由現有技術的激光源產生的光發射中存在的光譜范圍得到更好的控制。

技術實現思路

1、為了實現該目的，本發明的目標提出了一種用于發射至少一個多光譜光發射的激光源，該至少一個多光譜光發射具有由預定的光譜間隔分開的多條光譜線，該激光源包括：

2、-可調諧激光器組，該多光譜光發射的光譜線與由該組中的可調諧激光器發射的光發射的被稱為“發射頻率”的頻率相對應；

3、-用于調節該可調諧激光器的該發射頻率的裝置；

4、-光學濾波器，該光學濾波器具有多個諧振頻率，兩個連續的諧振頻率由確定的光譜間隔分開，該光學濾波器光學地布置在該可調諧激光器組的下游，該光學濾波器設置有用于調節該多個諧振頻率的設備；

5、-光電探測器，該光電探測器光學地布置在該光學濾波器的下游，以建立表示通過該濾波器傳輸的該多光譜光發射的信號；

6、-調制器，該調制器與用于調節該可調諧激光器的該發射頻率的裝置相關聯，該調制器被配置為生成調制信號并且調制由該組中的至少一個可調諧激光器發射的該光發射的該發射頻率；

7、-鎖定設備，該鎖定設備連接到用于調節該可調諧激光器的該發射頻率的該裝置，并且連接到用于調節該多個諧振頻率的該設備，該鎖定設備被配置為處理表示該多光譜發射的該信號，并且將該可調諧激光器的該發射頻率鎖定到該濾波器的該諧振頻率。

8、根據本發明的其他有利的非限制性特征(單獨地或根據任何技術上可行的組合)：

9、·激光源包括光學混合器，該光學混合器與可調諧激光器組相關聯，以組合由該組中的可調諧激光器發射的光發射，并且向濾波器提供多光譜光發射；

10、·光學濾波器是微環諧振器；

11、·用于調節多個諧振頻率的設備是加熱器；

12、·用于調節可調諧激光器的發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/耗盡設備；

13、·可調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、·鎖定設備被配置為控制調制器，并且借助于選擇信號選擇向其施加調制信號的可調諧激光器；

15、·調制器生成多個相互不同的調制信號，該調制信號被施加到可調諧激光器；

16、·調制器被配置為產生具有調制頻率的正弦調制信號；

17、·鎖定設備被配置為建立表示表示多光譜發射的信號的調制頻率的二次諧波和/或主分量中存在的功率的測量和/或表示該主分量的相位的測量；

18、·可調諧激光器組和光學濾波器被集成在光子芯片的同一襯底上/中；

19、·可調諧激光器發射頻率的溫度漂移系數和諧振頻率的溫度漂移系數在10％以內相同。

20、根據另一方面，本發明提出了一種用于使用激光源的方法，該方法由鎖定設備實現并且包括：

21、-控制階段，該控制階段用于激活用于調節光學濾波器的多個諧振頻率的設備；

22、-鎖定階段，該鎖定階段用于將所選擇的可調諧激光器的光發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行。

技術特征：

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

2.根據權利要求1所述的激光源(1)，所述激光源包括光學混合器(mo)，所述光學混合器與所述可調諧激光器組(b)相關聯，以組合由所述組中的所述可調諧激光器發射的所述光發射，并且向所述濾波器(mr)提供所述多光譜光發射(rlm)。

3.根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)，其中，所述光學濾波器(mr)是微環諧振器。

4.根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)，其中，用于調節所述多個諧振頻率的所述設備(h)是加熱器。

5.根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)，其中，用于調節所述可調諧激光器的所述發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/耗盡設備。

6.根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)，其中，所述可調諧激光器組(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.根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)，其中，所述鎖定設備(r)被配置為控制所述調制器(m)，并且借助于選擇信號(sel)選擇向其施加所述調制信號(vd)的所述可調諧激光器(la、lb、lc)。

8.根據權利要求1至6中的一項所述的激光源(1)，其中，所述調制器(m)生成彼此不同的多個調制信號(vda、vdb、vdc)，所述調制信號(vda、vdb、vdc)被施加到所述可調諧激光器(la、lb、lc)。

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

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

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

12.根據權利要求11所述的激光源(1)，其中，其中可調諧激光器發射頻率的溫度漂移系數和諧振頻率的溫度漂移系數在10％以內相同。

13.一種使用根據前述權利要求中的一項所述的激光源(1)的方法，所述方法由所述鎖定設備(r)實現并且包括：

14.根據權利要求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。

技術總結
本發明涉及一種用于發射具有由確定的光譜間隔分開的多條光譜線的多光譜光發射(RLM)的激光源(1)。該激光源(1)包括：可調諧激光器組(B)；具有多個諧振頻率的光學濾波器(MR)；光電探測器(PD)，該光電探測器布置在光學濾波器(MR)的下游以便建立表示多光譜輻射的信號(V)；與可調諧激光器組(B)相關聯的調制器(M)，該調制器(M)能夠通過調制頻率(Vd；Vda、Vdb、Vdc)來調制由組(B)中的至少一個可調諧激光器(La、Lb、Lc)發射的光發射的發射頻率。激光源(1)還包括至少一個可調諧激光器的鎖定設備(R)，該鎖定設備被配置為處理表示多光譜輻射的信號(V)，并且將發射頻率調節到濾波器的諧振頻率。

技術研發人員：S·梅內佐,F·埃諾特
受保護的技術使用者：閃爍光子學公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21