本申请涉及光传输领域,尤其涉及一种谐振腔、谐振方法、芯片及激光器。
背景技术:
1、外腔(即外部谐振腔)可调谐激光器是相干光通信、光纤传感、激光雷达等应用的核心器件。应用于相干光通信系统时,为了满足高速率和宽波段传输要求,外腔可调谐激光器不仅需要更高的线宽(即全波段范围内小于150千赫(khz)),而且要求频率调谐范围能够覆盖整个通信波段。比如,400兆(g)正交相移键控(qpsk,quadrature phase shiftkeying)相干光通信系统需要外腔可调谐激光器能够覆盖c波段与l波段,即能够覆盖1530纳米(nm)~1630nm波段。随着相干传输系统向更高速率演进,未来可能需要激光器进一步扩展到s波段和u波段,即覆盖1450nm~1700nm波段。
2、然而,相关技术中,对外腔的自由光谱范围(fsr,free spectral range)的扩展方式可能会增加外腔结构的复杂度,并增加外腔的损耗。
技术实现思路
1、为解决相关技术问题,本申请实施例提供一种谐振腔、谐振方法、芯片及激光器。
2、本申请实施例的技术方案是这样实现的:
3、本申请实施例提供一种谐振腔,包括:m个级联的梳状陷波器和n个级联的梳状滤波器;其中,m为大于或等于1的整数,n为大于或等于2的整数;m个梳状陷波器中的每个梳状陷波器与n个梳状滤波器中的一个或多个梳状滤波器级联;
4、所述n个级联的梳状滤波器,用于基于游标效应形成多个主谐振峰;
5、所述梳状陷波器,用于基于与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成的周期性的陷波响应,对所述多个主谐振峰中的一个或多个主谐振峰的频率进行抑制。
6、上述方案中,所述梳状陷波器,具体用于基于与级联的一个或多个梳状滤波器中的每个梳状滤波器之间的fsr之差,与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成周期性的陷波响应。
7、上述方案中,所述谐振腔还包括反射镜;所述反射镜是独立于所述m个梳状陷波器和所述n个梳状滤波器的器件,或者,所述反射镜与所述m个梳状陷波器或所述n个梳状滤波器进行功能集成。
8、上述方案中,所述梳状陷波器的类型包括以下至少之一:
9、微环陷波器;
10、法布里—珀罗(fp,fabry-perot)陷波器;
11、微环反射镜。
12、上述方案中,所述梳状滤波器的类型包括以下至少之一:
13、微环滤波器;
14、fp滤波器;
15、微环反射镜。
16、本申请实施例还提供一种谐振方法,应用于谐振腔中的梳状陷波器,包括:
17、基于与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成的周期性的陷波响应,对n个级联的梳状滤波器基于游标效应形成的多个主谐振峰中的一个或多个主谐振峰的频率进行抑制;其中,所述谐振腔包括所述n个级联的梳状滤波器和m个级联的所述梳状陷波器,m为大于或等于1的整数,n为大于或等于2的整数;m个梳状陷波器中的每个梳状陷波器与n个梳状滤波器中的一个或多个梳状滤波器级联。
18、上述方案中,所述方法还包括:
19、基于与级联的一个或多个梳状滤波器中的每个梳状滤波器之间的fsr之差,与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成周期性的陷波响应。
20、本申请实施例还提供一种芯片,包括:耦合器、移相器和上述任一方案所述谐振腔。
21、上述方案中,所述芯片还包括控制器件,用于控制所述梳状陷波器和/或梳状滤波器的波导折射率或介质折射率,以调节所述梳状陷波器抑制的一个或多个主谐振峰的频率。
22、本申请实施例还提供一种激光器,包括:增益介质和上述任一方案所述谐振腔。
23、本申请实施例提供的谐振腔、谐振方法、芯片及激光器,谐振腔包括:m个级联的梳状陷波器和n个级联的梳状滤波器;其中,m为大于或等于1的整数,n为大于或等于2的整数;m个梳状陷波器中的每个梳状陷波器与n个梳状滤波器中的一个或多个梳状滤波器级联;所述n个级联的梳状滤波器,用于基于游标效应形成多个主谐振峰;所述梳状陷波器,用于基于与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成的周期性的陷波响应,对所述多个主谐振峰中的一个或多个主谐振峰的频率进行抑制。本申请实施例提供的方案,在谐振腔中引入m个级联的梳状陷波器(m为大于或等于1的整数),每个梳状陷波器与n个梳状滤波器中的一个或多个梳状滤波器级联(n为大于或等于2的整数),基于梳状陷波器与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成的周期性的陷波响应,对n个级联的梳状滤波器基于游标效应形成的多个主谐振峰中的一个或多个主谐振峰的频率进行抑制,从而能够通过简单的结构扩展该谐振腔的fsr,比如,基于梳状陷波器自身的特性,每在该谐振腔中引入一个梳状陷波器,可以将该谐振腔的fsr扩展为原fsr的两倍;并且,由于梳状陷波器损耗低,在非陷波频率处的损耗几乎可以忽略不计,因此能够避免其他复杂结构(比如列波导光栅、马赫-曾德尔干涉仪(mzi)波分器、分光器等辅助结构)带来的巨大损耗问题;另外,与阵列波导光栅、mzi波分器、分光器等辅助结构相比,梳状陷波器的调谐十分简便。
1.一种谐振腔,其特征在于,包括:m个级联的梳状陷波器和n个级联的梳状滤波器;其中,m为大于或等于1的整数,n为大于或等于2的整数;m个梳状陷波器中的每个梳状陷波器与n个梳状滤波器中的一个或多个梳状滤波器级联;
2.根据权利要求1所述的谐振腔,其特征在于,所述梳状陷波器,具体用于基于与级联的一个或多个梳状滤波器中的每个梳状滤波器之间的自由光谱范围fsr之差,与级联的一个或多个梳状滤波器之间形成周期性的陷波响应。
3.根据权利要求1所述的谐振腔,其特征在于,所述谐振腔还包括反射镜;所述反射镜是独立于所述m个梳状陷波器和所述n个梳状滤波器的器件,或者,所述反射镜与所述m个梳状陷波器或所述n个梳状滤波器进行功能集成。
4.根据权利要求1所述的谐振腔,其特征在于,所述梳状陷波器的类型包括以下至少之一:
5.根据权利要求1所述的谐振腔,其特征在于,所述梳状滤波器的类型包括以下至少之一:
6.一种谐振方法,其特征在于,应用于谐振腔中的梳状陷波器,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.一种芯片,其特征在于,包括:耦合器、移相器和权利要求1至5任一项所述的谐振腔。
9.根据权利要求8所述的芯片,其特征在于,所述芯片还包括控制器件,用于控制所述梳状陷波器和/或梳状滤波器的波导折射率或介质折射率,以调节所述梳状陷波器抑制的一个或多个主谐振峰的频率。
10.一种激光器,其特征在于,包括:增益介质和权利要求1至5任一项所述的谐振腔。