包括能够发射多光谱光辐射的激光源的光子系统的制作方法

    技术2026-07-23  7


    本发明涉及一种用于发射具有由给定光谱间隔分开的多条光谱线的光辐射的激光源。这种源在波分复用通信领域中特别有用。


    背景技术:

    1、文献“wdm source based on high-power,efficient 1280-nm dfb lasers forterabit interconnect technologies”,b.buckley,ieee光子技术快报,第30卷,第22期,2018年11月15日,提出了由一组分布式反馈激光器形成的激光源。每个激光器包括沿着激光腔分布的布拉格(bragg)光栅。激光器以步进波长(通常彼此分开100ghz或50ghz)发射光发射。

    2、由激光器发射的光发射被传播到无源光学混合器的输入端口。该混合器在其输出端口上产生多个光发射,每个光发射组合在输入端口上提供的光发射。在这些输出端口上产生的输出发射因此是多光谱的(在光谱梳中,梳的每条线对应于由该组的激光器发射的发射)。

    3、由于激光器制造工艺中的不准确性和可变性,因此对激光发射波长的控制不佳。这导致多光谱辐射中两条光谱线之间的光谱间隔的可变性,其范围从预期光谱间隔的正负5%到10%,或者甚至取决于该间隔而更多。由激光器发射的光辐射的波长还对操作温度敏感,该操作温度可以在0℃至80℃之间变化。

    4、因此,对由现有技术的多光谱激光源提供的光辐射的光谱范围的控制不佳,并且在源的操作期间容易漂移。

    5、maarten hattink在2022年3月6日至10日举行的光纤会议上发表的论文“streamlined architecture for thermal control and stabilization of cascadeddwdm micro-ring filters bus”提出了一种用于补偿这种限制的解决方案。该论文中采用的方法旨在将滤波器锁定到多光谱激光源的发射频率上。为此,滤波器的谐振频率被调制以从滤波器的谐振频率产生反馈信号。然而,这种方法需要对设备进行校准,这使得该解决方案操作起来特别麻烦。在该文献中提出的调制频率的选择导致在反馈信号上引入误差项。这种配置存在将若干调制器锁定到单个传输频率的风险。

    6、发明目的

    7、本发明的一个目的是提供对该问题的至少部分解决方案。更具体地,本发明的一个目的是提出一种能够提供多光谱光辐射的激光源,该多光谱光辐射的光谱范围比由现有技术的激光源产生的光辐射中存在的光谱范围得到更好的控制。本发明的另一目的是提供一种用于锁定光子部件的至少一个滤波器的可调谐谐振频率的激光源。


    技术实现思路

    1、为了实现该目的,本发明的目标提出了一种光子系统,该光子系统包括能够发射具有多条光谱线的至少一个多光谱光束的激光源,该光子系统包括:

    2、-激光器组,该激光器组包括多个激光器,多光谱光辐射的光谱线与该组中的激光器的发射频率相对应;

    3、-调制器,该调制器与该激光器组相关联,该调制器被配置为生成调制信号并且调制该组中的至少一个激光器的该发射频率;

    4、-光子部件,该光子部件布置在该激光器组的下游并且包括多个可调谐光学滤波器,每个可调谐光学滤波器具有多个谐振频率;

    5、-光电探测器,该光电探测器布置在该光子部件的下游以建立表示由该光子部件产生的多光谱辐射的信号;

    6、-锁定设备,该锁定设备被配置为处理表示该多光谱辐射的该信号,并且将该光子部件的该可调谐光学滤波器的该谐振频率调节到该组的激光器的该发射频率。

    7、根据本发明的其他有利的非限制性特征(单独地或根据任何技术上可行的组合):

    8、-光子部件的可调谐光学滤波器是环形微谐振器;

    9、-可调谐光学滤波器各自配备有用于调节它们的谐振频率的设备;

    10、-谐振频率调节设备是加热器;

    11、-激光器是分布式反馈激光器或分布式布拉格反射器激光器;

    12、-锁定设备被配置为控制调制器,并且借助于选择信号从组中选择向其施加调制信号的激光器;

    13、-调制器生成多个相互不同的调制信号,该调制信号被施加到组中的激光器;按一次一个光学滤波器来调节可调谐光学滤波器的谐振频率;

    14、-调制器被配置为产生具有调制频率的正弦调制信号;

    15、-锁定设备被配置为建立表示表示多光谱辐射的信号的调制频率的二次谐波中存在的功率的测量;

    16、-锁定设备被配置为建立表示表示多光谱辐射的信号的调制频率的主分量中存在的功率的测量;

    17、-锁定设备被配置为建立表示表示多光谱辐射的信号的调制频率的主分量的相位的测量;

    18、-光子部件是射频调制器;

    19、-光子部件是射频解调器。



    技术特征:

    1.一种光子系统(s),所述光子系统包括能够发射具有多条光谱线的至少一个多光谱光辐射(rlm)的激光源(1),所述光子系统包括:

    2.根据权利要求1所述的光子系统(s),其中,所述光子部件(mra1、mra2)的所述可调谐光学滤波器(mr)是环形微谐振器。

    3.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述可调谐光学滤波器(mr)各自设置有用于调节它们的谐振频率的设备(h)。

    4.根据权利要求3所述的光子系统(s),其中,所述谐振频率调节设备(h)是加热器。

    5.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述激光器(la、lb、lc)是分布式反馈激光器或分布式布拉格反射器激光器。

    6.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述锁定设备(r)被配置为控制所述调制器(m),并且借助于选择信号(sel)从所述组(b)中选择向其施加所述调制信号(vd)的激光器(la、lb、lc)。

    7.根据权利要求1至5中的一项所述的光子系统(s),其中,所述调制器(m)生成彼此不同的多个调制信号(vda、vdb、vdc),所述调制信号(vda、vdb、vdc)被施加到所述组(b)中的所述激光器(la、lb、lc)。

    8.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,对所述可调谐光学滤波器(mr)的所述谐振频率的调节按一次一个光学滤波器来执行。

    9.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述调制器(m)被配置为产生具有调制频率(fd;fda、fdb、fdc)的正弦调制信号(vd;vda、vdb、vdc)。

    10.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述锁定设备(r)被配置为建立表示表示所述多光谱辐射的所述信号(v1、v2)的所述调制频率(fd;fda、fdb、fdc)的二次谐波中存在的功率的测量。

    11.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述锁定设备(r)被配置为建立表示表示所述多光谱辐射的所述信号(v1、v2)的所述调制频率(fd;fda、fdb、fdc)的主分量中存在的功率的测量。

    12.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述锁定设备(r)被配置为建立表示表示所述多光谱辐射的所述信号(v1、v2)的所述调制频率(fd;fda、fdb、fdc)的所述主分量的相位的测量。

    13.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述光子部件(mra1、mra2)是射频调制器。

    14.根据前述权利要求中的一项所述的光子系统(s),其中,所述光子部件(mra1、mra2)是射频解调器。


    技术总结
    本发明涉及一种光子系统(S),该光子系统包括能够发射至少一个多光谱光辐射的激光源(1)。该光子系统包括光子部件(MRA1、MRA2),该光子部件具有分别具有多个谐振频率的多个可调谐光学滤波器(MR)。该光子系统还包括:光电探测器(P1、P2),该光电探测器布置在该部件的下游以建立表示多光谱辐射的信号(V);与可调谐激光器组(B)相关联的调制器(M)。激光源(1)还包括锁定设备(R),该锁定设备被配置为处理表示多光谱辐射的信号(VI、NT),并且将光子部件(MRA1、MRA2)的可调谐光学滤波器(MR)的谐振频率调节到组(B)中的激光器的光辐射的发射频率。

    技术研发人员:S·梅内佐,F·埃诺特
    受保护的技术使用者:闪烁光子学公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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