专利名称：可调谐激光器的制作方法
可调谐激光器本文中使用的分标题仅是出于组织的目的，并且不应被解释为以任何方式限制本申请中描述的主題。相关申请的交叉引用本申请是在2011年2月25日提交的共同未决的美国临时专利申请序列号61/446，514的非临时申请。美国专利申请序列号61/446，514的全部内容以引用的方式并入本文
发明内容
可调谐激光器被广泛地应用于现有技术的光电通信系统(opticaltelecommunication)的转发器中。全带可调谐激光器能够使转发器用于C带或L带中的任意波长，这样减少了库存备用(inventorysparing),并且能够实现发射器节点的波长敏捷性(wavelengthagility)。可调谐激光器还用于由许多40G和所有100G(以及以上)的转发器使用的相干发射。早期的可调谐激光器使用难以对准的超大的自由空间的光学部件。这些可调谐激光器还具有相对较低的光功率。近年来，已经制造了集成的可调谐激光器，并且其与MEMS反射镜耦合，从而形成全带可调谐激光器。但是，由于对准MEMS反射镜占用了大量空间，因此这些可调谐激光器相对较大。其它可调谐激光器包括产生Vernier响应的级联的分立滤波器，其中净波长调谐性比単独设备调谐性大得多。但是，这些可调谐滤波器的对准和控制难度妨碍了其被广泛使用。
根据优选的和示例性的实施例，申请人的教导与其进ー步的优点一起在下面的结合附图进行的详细描述中被更具体地描述。本领域的技术人员会明白，下面描述的附图仅是出于示例的目的。这些附图不必一定是按比例绘制的，相反，通常重点在于图示所述教导的原理。这些附图不应当以任何方式限制申请人的教导的范围。图I图示出根据本发明的可调谐激光器的一个实施例。图2A图示在根据本教导的可调谐激光器中使用的光学増益介质的增益轮廓(gain profile),其中光学腔模式被叠加在增益轮廓上。图2B图示作为频率的函数的增益轮廓和作为时间的函数的可调谐光学滤波器的滤波响应，从而相对于其它腔模式示出滤波器的腔模式，该可调谐光学滤波器被用于根据本教导的可调谐激光器中。图2C图示作为频率的函数的增益轮廓和作为时间的函数的可调谐光学滤波器的滤波响应，从而示出将ー个特定腔模式对准到可调谐滤波响应的中心频率，该可调谐光学滤波器用于根据本教导的可调谐激光器中。图3A图示可以用于本教导的可调谐激光器中的可热调谐的法布里-珀罗光纤的一个实施例。
图3B图示可以用于本教导的可调谐激光器中的可热调谐的法布里-珀罗光纤的另ー个实施例。图4图示根据本发明的可调谐激光器的另ー个实施例。图5A图示根据本教导的可调谐激光器的实施例，该可调谐激光器与结合图I描述的可调谐激光器类似，但是包括集成的频率选择性设备和光学相位延迟器。图5B图示根据本教导的可调谐激光器的实施例，该可调谐激光器与结合图4描述的可调谐激光器类似，但是包括集成的频率选择性设备和光学相位延迟器。
图6A图示根据本教导的可调谐激光器的另ー个实施例，该可调谐激光器与结合图I描述的可调谐激光器类似，但是包括以单激光器面配置的集成的光学相位延迟器和部分反射反射镜。图6B图示根据本教导的可调谐激光器的另ー个实施例，该可调谐激光器与结合图4描述的可调谐激光器类似，但是包括以双激光器面配置的集成的光学相位延迟器和高反射率反射镜。图7A图示根据本教导的可调谐激光器的另ー个实施例，该可调谐激光器与结合图I描述的可调谐激光器类似，但是包括以单激光器面配置的集成的増益介质和光学相位延迟器。图7B图示根据本教导的可调谐激光器的另ー个实施例，该可调谐激光器与结合图4描述的可调谐激光器类似，但是包括以双激光器面配置的集成的増益介质和光学相位延迟器。
具体实施例方式在本说明书中对“ー个实施例”或“实施例”的提及意味着，结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性包括在本教导的至少ー个实施例中。在本说明书中的多个地方出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部是指同一实施例。应当理解，申请人的教导的方法的各个步骤可以以任何顺序和/或同时执行，只要该教导仍然保持可操作即可。此外，应当理解，申请人的教导的设备和方法可以包括描述的实施例中的任意数量或全部，只要所述教导仍然保持可操作即可。现在将參考如在附图中示出的其示例性实施例对申请人的教导进行更详细的描述。虽然结合各种实施例和例子对申请人的教导进行了描述，但是申请人的教导不应当限制于这些实施例。相反，本申请的教导包括如本领域的技术人员将会认识到的各种替换、修改和等同形式。得到本文教导的本领域的普通技术人员将会认识到在本文描述的本公开的范围内的另外的实施方式、修改和实施例、以及其它领域的使用。本教导涉及在各种配置中使用频率选择性的相位控制的反馈机构的可调谐激光器。结合可调谐激光器对本教导进行描述，该可调谐激光器包括半导体增益介质，该半导体増益介质具有形成光学腔的一端的激光器面(laser facet)和在光学腔的另一端的反射镜。应该明白，本教导的可调谐激光器不限于具有半导体增益介质的可调谐激光器。任何类型的増益介质可以与本教导的可调谐激光器一起使用。另外，应该明白，本教导的可调谐激光器不限于具有由激光器面形成的光学腔的可调谐激光器。任何类型的反射镜可以与本教导的可调谐激光器一起使用。
在一个实施例中，根据本教导的可调谐激光器在外部腔配置中包括半导体增益介质、可热调谐的频率选择器和可热调谐的相位延迟器。热控制的频率选择器是可以横跨整个光学传输通信带或其子集(例如C带或L帯)调谐的单个元件。可热调谐的光学相位延迟器是随着温度改变其光程长度的材料。可热调谐的频率选择器和可热调谐的相位延迟器均可以具有集成的电阻加热器。可热调谐的频率选择器和可热调谐的相位延迟器的很多实施例是尺寸相对较小的，并且，可以使用熟知的半导体エ艺以高产率大量地被制造。在各种实施例中，温度控制的频率选择器和温度控制的相位延迟器一起被集成在一个单独的元件中。此外，温度控制的相位延迟器可以与激光器反射镜中的ー个或两个集成。另外，温度控制的相位延迟器可以与半导体增益介质集成。图I图示根据本发明的可调谐激光器100的一个实施例。可调谐激光器100被配置为频率选择性的外部光学腔102，该光学腔102包括形成光学腔102的一端的高反射率反射镜104和形成光学腔102的另一端的激光器面106的部分反射反射镜。图I中所示的可调谐激光器100的ー个特征在于，为了相对较容易地对准光学部件，准备使用单个部分反射激光器面106。图I中所示的可调谐激光器100由分立的光学部件形成。然而，本领域的技术人员将会认识到，根据本教导的可调谐激光器可以按照各种配置且由构成可调谐激光器的装置制成，该装置与ー些分立的部件和ー些集成的部件完全集成或部分地集成，或者全部由分立的设备形成。可调谐激光器100包括半导体增益介质108。本领域的技术人员将会认识到，还可以使用大量的其它类型的光学増益介质。电流源的输出与半导体增益介质108电连接，以提供用于产生光学増益的功率。在根据本教导的ー个配置中，半导体增益介质108包括在形成光学腔102的一端的第一端面上的高反射率反射镜104。半导体增益介质108的第二端面具有抗反射涂层110，用于使光束在两个方向上通过，而没有反射入光学腔102中和从光学腔102反射出去。在一些实施例中，准直透镜112与光学增益介质108相邻地定位，以使光束聚焦到半导体增益介质108中和从半导体増益介质108中散焦出去。光学相位延迟器114与准直透镜112相邻地定位。在一个实施例中，光学相位延迟器114是温度控制的相位延迟器114，例如，可热调谐的相位延迟器。例如，可热调谐的相位延迟器114可以是与加热器相邻地定位或与加热器接触地定位的硅芯片。各种类型的加热器可以与本教导的光学相位延迟器114 一起使用。例如，加热器可以是集成到相位延迟器114中或与其紧密靠近的电阻加热器。在本教导的一些实施例中，光学相位延迟器114是分立的元件。在另ー些实施例中，光学相位延迟器114与频率选择性设备集成。在又一些实施例中，光学相位延迟器114与増益介质108集成。光学相位延迟器114用于调整腔模式，使得腔模式直接与期望的光学频率一致。诸如光学滤波器的频率选择性设备116与光学相位延迟器114相邻地定位。在 一个实施例中，频率选择性设备116是可热调谐的光学滤波器。例如，频率选择性设备116可以是包含单晶片电阻加热器层、薄单晶(c-Si)硅隔离体层(以及大量的其它类型的隔离体层)和具有多个电介质材料层的分布式布拉格反射器的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器。结合图3A和3B对这种设备进行描述，并且，这种设备还在下述申请中被更详细地描述标题为 “Thermally TunableOptical Filter With Single Crystalline SpacerFabricated By FusionBonding” 的 2011 年 6 月 6 日提交的美国专利申请号 13/154, 262,该专利申请要求标题为 “Tunable Optical Filter With Single-CrystallineSiliconSpacer”的2010年6月7日提交的美国临时专利申请序列号61/352，238的优先权，这两件申请都被转让给本受让人。光学相位延迟器114和频率选择性设备116可以用很多不同的方式集成。例如，光学相位延迟器114和频率选择性设备116可以包括集成的温度控制的相位延迟器和可热调谐的光学滤波器。在各种实施例中，频率选择性设备116和光学相位延迟器114可以在光学腔中的任何地方。例如，频率选择性设备116可以与准直透镜112相邻地定位，并且，光学相位延迟器114可以与激光器面106相邻地定位。部分反射反射镜或激光器面106在光路中与频率选择性设备116相邻地定位。选 择激光器面106的反射率，以提供期望的反馈到光学腔102中。光纤准直透镜118与激光器面106相邻地定位。光纤120的输入端被定位在准直透镜118的输出端处。为了使层的性能最大化，需要精确地对准根据本发明的可调谐激光器的元件。为了确保光耦合入増益介质108和从增益介质108耦合出以及耦合入光纤120的高耦合效率，对包括可调谐激光器100的外部腔元件的精确对准是重要的。此外，为了使频率选择性设备116的调谐效率和光学相位延迟器114的效率最大化，对外部腔元件的精确对准是重要的。另外，为了使导致不期望的腔共振的背反射最小化，对外部腔元件的精确对准是重要的。在结合图I描述的可调谐激光器100中，光学相位延迟器114和频率选择性设备116都是可热调谐的，操作该可调谐激光器100的方法如下。对增益介质108施加电流，从而导致可调谐激光器100在高反射率反射镜104和部分反射激光器面106之间发生受激发射。频率选择性外部光学腔102可以支持很多满足相位匹配条件的光学模式。通过调整可调谐光学滤波器116来选择这些光学模式中的ー个或多个。通过对与可调谐光学滤波器116相邻地定位或与可调谐光学滤波器116集成的电阻加热器施加电流，在频率方面对可调谐光学滤波器116进行调谐。在一些实施例中，通过使测量的共振频率与对应的设备温度校准来确定可调谐光学滤波器116的共振频率。可以用光谱仪进行共振频率测量。可以用热敏电阻器或其它类型的温度传感器来进行温度測量。独立式热敏电阻器可以与可调谐光学滤波器116热接触地定位。可替换地，热敏电阻器可以被直接制造在可调谐光学滤波器116上，从而可以提供局部设备温度的更精确的測量。光学相位延迟器114提供光学腔102在每ー个传播方向上的光程长度的多于波长的一半的小变化，其中，波长对应于可调谐光学滤波器116的共振频率。通过改变光学相位延迟器114的温度(这样改变包括相位延迟器或其它设备的光学材料的折射率)来对光学腔施加光程长度的变化。光程长度的变化对应于至多2 π弧度的相位延迟，从而光学腔102的相位匹配条件从ー种腔模式移到下一个腔模式。但是，实践中，可能会需要多于2π弧度的相位延迟。图2Α至2C图示与图I结合描述的可调谐激光器的操作。图2Α图示用于根据本教导的可调谐激光器中的光学増益介质的增益轮廓200，其中，光学腔模式202被叠加在增益轮廓200上。特别地，图2Α图示作为频率的函数的适合与根据本教导的可调谐激光器一起使用的半导体放大器的増益，其中，光学腔模式202被叠加在作为频率的函数的增益轮廓200上。
图2B图示作为频率的函数的增益轮廓220和作为时间的函数的用于根据本教导的可调谐激光器中的可调谐光学滤波器的滤波响应222，从而相对于其它腔模式226示出滤波器的腔模式224和224’。图2B示出在滤波响应222内部具有两个腔模式224，224’。通过调整可调谐光学滤波器的温度来选择可调谐光学滤波器的中心频率。图2C图示作为频率的函数的增益轮廓240和作为时间的函数的用于根据本教导的可调谐激光器中的可调谐光学滤波器的滤波响应242，从而示出将ー个特定腔模式244对准到可调谐滤波响应的中心频率。通过调整可调谐激光器中的温度控制的相位延迟器的温度来实现该对准。图3A图示可以用于本教导的可调谐激光器中的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器300的一个实施例。在一个实施例中，可调谐光学滤波器300包括单晶硅腔302。但是，本领域的技术人员将会认识到，可以使用多种类型的法布里-珀罗腔。例如，可调谐光学滤波器300可以包含非晶硅或各种III-IV半导体材料法布里-珀罗腔。第一分布式布拉格反射器304被形成在单晶硅腔302的顶表面上。在一些实施例中，四分之一波长氧化物层306通过熔融接合可调谐光学滤波器300的两个一半被形成在单晶硅腔302的底表面上。第二分布式布拉格反射器308被形成在可选的四分之一波长氧化物层306的底表面上。单晶加热器310被形成在第二分布式布拉格反射器308的底部上。与单晶加热器310进行电接触。玻璃基板312被接合到单晶加热器310。图3B图示可以用于本教导的可调谐激光器中的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器350的另ー个实施例。可调谐光学滤波器350与结合图3A描述的可调谐光学滤波器300类似。在一个实施例中，可调谐光学滤波器350包括单晶硅腔352。但是，本领域的技术人员将会认识到，可以使用多种类型的法布里-珀罗腔。例如，可调谐光学滤波器350可以包含非晶硅或各种III-IV半导体材料法布里-珀罗腔。第一分布式布拉格反射器354和第二分布式布拉格反射器356直接与单晶娃腔352相邻地定位。第一分布式布拉格反射器354被形成在单晶硅腔352的顶表面上。第二分布式布拉格反射器356被形成在单晶硅腔352的底表面上。在一些实施例中，四分之一波长氧化物层358通过熔融接合可调谐光学滤波器350的两个一半被形成在第二分布式布拉格反射器356的底表面上。单晶加热器360被形成在四分之一波长氧化物层358的底部上。与单晶加热器360进行电接触。玻璃基板362被接合到单晶加热器360。可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器300，350是高度可靠的。具有单晶腔的可热调谐的法布里-拍罗光学滤波器300,350的一个特征在于,在诸如1550nm的用于光通信的波长范围中，与非晶硅腔相比，它们具有非常低的损耗。具有单晶腔的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器300，350的另ー个特征在于，它们具有高热稳定性。具有单晶腔的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器300，350的又一个特征在干，由于它们的热稳定性而导致它们具有宽的热调谐范围。具有单晶腔的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器300，350的再ー个特征在于，与用于其它光学滤波器中的非晶硅和III-IV半导体材料腔相比，单晶硅腔的厚度可以在更大的范围之上实现。 根据本教导的可调谐激光器具有很多其它可能的配置。參照图1，例如，増益介质108可以远离光学腔102的末端而被定位。在这些配置中，使用增益介质108的两个面能够使更高的光学功率耦合到光纤120中。此外，频率选择性设备116和光学相位延迟器114可以被定位在光学腔102中的各种位置。另外，频率选择性设备116和光学相位延迟器114可以是分离的或集成的设备。图4图示根据本发明的可调谐激光器400的另ー实施例。可调谐激光器400被配置为频率选择性外部光学腔402，该频率选择性外部光学腔402包括在光学腔402的一端的分立的高反射率反射镜404和在光学腔402的另一端的单个部分反射激光器面406。可调谐激光器400包括与高反射率反射镜404相邻地定位的光学相位延迟器408。在一个实施例中，光学相位延迟器408是可热调谐的相位延迟器，例如，与电阻加热器邻近定位的硅芯片。光学相位延迟器408用于调整光学腔模式，使得腔模式直接与期望的光学频率一致。诸如光学滤波器的频率选择性设备410与光学相位延迟器408相邻地定位。在一个实施例中，频率选择性设备410是可热调谐的光学滤波器。例如，频率选择性设备410可以是本文中描述的可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器。在一些实施例中，频率选择性设备410和光学相位延迟器408包括集成的温度控制的相位延迟器和可热调谐的光学滤波 器。此外，在各种实施例中，频率选择性设备410和光学相位延迟器408的位置相互交換。可调谐激光器100包括半导体增益介质412。准直透镜414，414’可以与半导体增益介质412的一端或两端相邻地定位，以使光束聚焦到半导体增益介质412的一端或两端中以及从半导体增益介质412的一端或两端散焦出去。本领域的技术人员将会认识到，还可以使用很多其它类型的光学増益介质。将电流源的输出施加给半导体増益介质412，以提供用于产生光学増益的功率。在根据本教导的ー种配置中，半导体增益介质412具有在与准直透镜414和频率选择性设备410相邻地定位的第一端面上的抗反射涂层416。选择部分反射激光器面406的反射率，以提供期望的反馈到光学腔402中。光纤准直透镜418与部分反射激光器面406和透镜414’相邻地定位。光纤420的输入端被定位在准直透镜414’的输出端处。准直透镜414’使光聚焦到光纤420的输入端中。图5A和5B图示单激光器面配置和双激光器面配置的根据本教导的可调谐激光器的其它实施例，该可调谐激光器包括集成的频率选择性设备和光学相位延迟器。通过位于集成元件的各侧上的分开的加热元件来进行频率选择性设备和光学相位延迟器的控制。由于通过集成元件存在一些散热，所以频率选择性设备和光学相位延迟器的控制稍微被耦合。但是，对于具有充分的光程长度的集成元件，横跨集成元件的温度差可以足以控制相位和频率二者。图5A图示与结合图I描述的可调谐激光器100类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器500包括集成的频率选择性设备和光学相位延迟器502，该集成的频率选择性设备和光学相位延迟器502包括位于该集成的频率选择性设备和光学相位延迟器502的光学相位延迟器部分的末端处的第一加热器504、以及位于该集成的频率选择性设备和光学相位延迟器502的频率选择性设备部分的末端处的第二加热器506。图5B图示与结合图4描述的可调谐激光器400类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器550包括位于高反射率反射镜404和透镜414之间的集成的频率选择性设备和光学相位延迟器552。第一加热器554位于集成的频率选择性设备和光学相位延迟器552的光学相位延迟器部分的末端处,第二加热器556位于集成的频率选择性设备和光学相位延迟器552的频率选择性设备部分的末端处。图6A和6B图示单激光器面配置和双激光器面配置的根据本教导的可调谐激光器的其它实施例，该可调谐激光器包括集成的相位延迟器和反射镜。单激光器面配置包括集成的相位延迟器和部分反射反射镜。双激光器面配置包括集成的相位延迟器和高反射率反射镜。可以选择用于形成反射镜的材料，以容忍由加热器提供的温度变化。图6A图示与结合图I描述的可调谐激光器100类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器600包括以单激光器面配置的集成的光学相位延迟器和 部分反射反射镜602。集成设备602包括光学相位延迟器部分604,该光学相位延迟器部分604在一端具有加热器606,在另一端具有部分反射反射镜608。图6B图示与结合图4描述的可调谐激光器400类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器650包括以双激光器面配置的集成的光学相位延迟器和高反射率反射镜652。集成设备652包括光学相位延迟器部分654,该光学相位延迟器部分654在一端具有加热器656，在另一端具有高反射率反射镜658。图7A和7B图示单激光器面配置和双激光器面配置的根据本教导的可调谐激光器的其它实施例，该可调谐激光器包括集成的増益介质和光学相位延迟器。通过对集成设备的每ー个部分施加电流来控制光学相位延迟器和増益介质。图7A图示与结合图I描述的可调谐激光器100类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器700包括以单激光器面配置的集成的光学相位延迟器和増益介质702。集成设备702包括光学相位延迟器部分704和増益介质706，该光学相位延迟器部分704在一端具有抗反射涂层708，增益介质706在另一端具有高反射率涂层710。图7B图示与结合图4描述的可调谐激光器400类似的根据本教导的可调谐激光器的实施例。但是，可调谐激光器750包括以双激光器面配置的集成的光学相位延迟器和増益介质752。集成设备752包括光学相位延迟器部分754和増益介质758，该光学相位延迟器部分754在一端具有抗反射涂层756，增益介质758在另一端具有抗反射涂层760。等同形式虽然结合各种实施例描述申请人的教导，但是申请人的教导不应当限于这些实施例。相反，申请人的教导包括本领域的的技术人员将会认识到的可以在不脱离本教导的精神和范围的情况下进行的各种替换、修改和等同形式。
权利要求
1.一种可调谐激光器，包括 a.包括第一反射镜和第二反射镜的光学腔； b.位于光学腔中的增益介质，该增益介质在被加偏压时在光学腔中发生受激发射； c.位于光学腔中的可热调谐的光学滤波器，该可热调谐的光学滤波器被加热到选择光学腔的期望光学模式的温度；以及 d.位于光学腔中的可热调谐的光学相位延迟器，该可热调谐的光学相位延迟器被加热到这样的温度，该温度使光学腔中的光程长度改变与可调谐光学滤波器的共振频率相对应的量，使得光学腔的相位匹配条件被移到由可热调谐的光学滤波器选择的光学腔的期望光学模式。
2.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，位于光学腔中的增益介质包括半导体增益介质。
3.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器包括可热调谐的法布里-珀罗光学滤波器。
4.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器包括包含单晶片电阻加热器层和分布式布拉格反射器的可调谐法布里-珀罗光学滤波器。
5.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器包括集成的电阻加热器。
6.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器具有足以使整个光通信传输带中的信号选择性地通过的宽调谐范围。
7.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器具有足以使C带或L带之一中的信号选择性地通过的宽调谐范围。
8.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器包括集成的热敏电阻器。
9.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器选自于包括单晶硅腔、非晶硅腔和III-IV半导体法布里-珀罗腔的组中。
10.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器和可热调谐的光学相位延迟器被物理地集成到单个设备中。
11.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的光学相位延迟器包括集成的电阻加热器。
12.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的光学相位延迟器使相位改变在光学腔中传播的光束的波长的多于一半。
13.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的光学相位延迟器与第一反射镜和第二反射镜之一被物理地集成在单个设备中。
14.根据权利要求I所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的光学相位延迟器和增益介质被集成在单个设备中。
15.—种可调谐激光器,包括 a.光学腔，在一端包括反射镜，在另一端包括激光器面； b.半导体增益介质，在一端包括所述激光器面，在另一端具有抗反射涂层，该半导体增益介质位于光学腔中，并且在被加偏压时在光学腔中发生受激发射；C.位于光学腔中的可热调谐的光学滤波器，该可热调谐的光学滤波器被加热到选择光学腔的期望光学模式的温度；以及 d.位于光学腔中的可热调谐的光学相位延迟器，该可热调谐的光学相位延迟器被加热到这样的温度，该温度使光学腔中的光程长度改变与可调谐光学滤波器的共振频率相对应的量，使得光学腔的相位匹配条件被移到由可热调谐的光学滤波器选择的光学腔的期望光学模式。
16.根据权利要求15所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器包括包含单晶片电阻加热器层和分布式布拉格反射器的可调谐法布里-珀罗光学滤波器。
17.根据权利要求15所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器设备和可热调谐的光学相位延迟器被物理地集成在单个设备中。
18.根据权利要求15所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的光学相位延迟器和反射镜被物理地集成在单个设备中。
19.根据权利要求15所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器设备和可热调谐的光学相位延迟器中的至少一个包括集成的电阻加热器。
20.根据权利要求15所述的可调谐激光器，其中，可热调谐的滤波器设备和可热调谐的光学相位延迟器中的至少一个包括集成的热敏电阻器。
21.—种调谐激光器的方法,该方法包括 a.形成包括第一反射镜和第二反射镜的光学腔； b.通过对位于光学腔中的增益介质加偏压，在光学腔中发生受激发射； c.调整位于光学腔中的可热调谐的光学滤波器的温度，以选择光学腔的期望光学模式；以及 d.调整位于光学腔中的可热调谐的光学相位延迟器的温度，以使光学腔中的光程长度改变与可调谐光学滤波器的共振频率相对应的量，使得光学腔的相位匹配条件被移到由可热调谐的光学滤波器选择的光学腔的期望光学模式。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，调整可热调谐的光学滤波器的温度包括对包括可热调谐的光学滤波器的电阻加热器施加电流。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，调整可热调谐的光学相位延迟器的温度包括对包括可热调谐的光学相位延迟器的电阻加热器施加电流。
24.根据权利要求21所述的方法，还包括使第一反射镜、第二反射镜、可热调谐的光学滤波器和可热调谐的光学相位延迟器中的至少一个对准，以改善性能。
25.根据权利要求21所述的方法，还包括测量可热调谐的光学滤波器的温度。
26.根据权利要求21所述的方法，还包括校准作为温度的函数的可热调谐的光学滤波器的滤波响应。
27.根据权利要求21所述的方法，还包括测量可热调谐的光学相位延迟器的温度。
28.根据权利要求21所述的方法，还包括校准作为温度的函数的可热调谐的光学相位延迟器的相位延迟响应。
29.根据权利要求21所述的方法，其中，调整可热调谐的光学相位延迟器的温度使相位改变在光学腔中传播的光束的波长的多于一半。
全文摘要
本发明涉及一种可调谐激光器。该可调谐激光器包括包含第一和第二反射镜的光学腔。增益介质位于光学腔中，该增益介质在被加偏压时在光学腔中发生受激发射。可热调谐的光学滤波器位于光学腔中，该可热调谐的光学滤波器被加热到选择光学腔的期望光学模式的温度。可热调谐的光学相位延迟器位于光学腔中，该可热调谐的光学相位延迟器被加热到这样的温度，该温度使光学腔中的光程长度改变与可调谐光学滤波器的共振频率相对应的量，使得光学腔的相位匹配条件被移到由可热调谐的光学滤波器选择的光学腔的期望光学模式。
文档编号H01S5/0687GK102651533SQ20121004385
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年2月25日
发明者M·卡希尔, 孙嵘 申请人:宙斯盾光波公司