500a和500b。
[0067]图5c和5d示出了如图5a和5b所示出的GMR可调谐镜的光谱图500c和500d。
[0068]图6示出了根据本发明的一种实现方式的含有主激光模式611和二级激光模式614的激光设备的操作光谱图600。
[0069]图7示出了根据本发明的一种实现方式的作为外加于GMR可调谐镜中可调谐层电压的一个函数的主峰和副峰出现的例子的波长图700。
[0070]图8a示出了在使用不包含带通滤波器的外腔激光器时，作为GMR可调谐镜自由光谱范围(FSR)的一个函数的激光设备调谐效率的依赖性的例子的电压图800a。
[0071]图8b示出了根据本发明的一种实现方式在使用包含带通滤波器的激光设备时，作为GMR可调谐镜自由光谱范围(FSR)的一个函数的激光设备调谐效率的依赖性的例子的电压图800b。
[0072]图9a示出了根据本发明的一种实现方式的包含抗反射(AR)层918的GMR可调谐镜900a的例子的不意图。
[0073]图9b示出了根据本发明的一种实现方式的不带AR层904、带AR层906的GMR可调谐镜的典型反射光谱。
[0074]图10示出了根据本发明的一种实现方式，在存在较高的地面反射的情况下激光设备操作的光谱图1000。
[0075]图11示出了作为带宽的一个函数的地面反射的典型反射光谱1100，在该带宽上为包括和不包括带通滤波器设计的激光设备对AR层进行优化设计。
[0076]图12示出了根据本发明的一种实现方式包括带通滤波器305的激光设备1200例子的框图，所述带通滤波器305集成有腔长调谐单元1207。
[0077]图13示出了根据本发明的一种实现方式的激光设备的带通滤波器设计例子的增益图1300 ;而且
[0078]图14示出了根据本发明的一种实现方式在激光设备中生成激光模式的方法1400的示意图。
[0079]实施例的
【具体实施方式】
[0080]在以下【具体实施方式】中，参考【附图说明】，【附图说明】构成实施例的一部分并以实例的方式对实施本发明的一些特定方面进行了描述。在不偏离本发明的范围的情况下，可以采用其它方面并进行结构或逻辑修改。因此，以下【具体实施方式】不应被限制且本发明的范围通过附加的权利要求进行了限定。
[0081]此处所述的各种设备和方法可以基于激光设备，例如:外腔激光器。与所述方法相关的评论也同样适用于执行该方法的对应设备，反之亦然。例如，如果描述了某个具体的方法步骤，那么对应的设备可以包括执行该所述方法步骤的单元，即使图中并未对该单元进行明确描述或说明。此外，除非特别说明，否则此处所述的各种示例方面的特点可以互相组入口 O
[0082]图3是示出根据本发明的一种实现方式的包括带通滤波器305的激光设备300的例子的框图。所述激光设备300可以包括一个部署在含光轴的激光腔内增益介质101。所述增益介质101可以提供光放大功能。所述激光设备300可以包括一个部署在激光腔内的周期性栅格生成器滤波器103。所述激光设备300可以包括一个部署在激光腔内的通路选择器104，按照优化准则，所述通路选择器104用于根据周期性栅格生成器滤波器所定义的频道选择放大光的激光模式.所述激光设备300可以包括一个部署在激光腔内的带通滤波器305，所述带通滤波器305用于抑制带通滤波器的通带范围之外的激光模式。
[0083]所述带通滤波器305可用于对腔内的光进行光谱滤波。如果所述带通滤波器被设计为与通路波长范围相符，则在该波长范围外将不会出现二级激光模式，因为它们的频率包含在所述带通滤波器305的阻带之内并被所述带通滤波器305抑制。
[0084]在所述激光设备300的一种实现中，优化原则包括对所述通路选择器进行调谐从而在指定通路范围内产生单激光模式。在所述激光设备300的一种实现中，所述带通滤波器305的通带根据规范被配置为与某通路范围相符，尤其是在ITU规定的C波段或L波段内。在所述激光设备300的一种实现中，所述通路选择器104包括一个导模共振可调谐镜。在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜包括至少一个含可调谐折射率的有源层，所述折射率可在第一个数值和高于第一个数值的第二个数值之间进行设置，如以下图5所描述。在所述激光设备300的一个实现方式中，在波导层(如以下参考图5所述的层513)上产生主波导模式之后，所述可调谐反射率的第二个数值为在至少一个有源层上(即，在可调谐层，如以下参考图5所述的层512)产生至少两种不同的波导模式。所述至少两种不同的波导模式与至少两种不同的反射峰相对应。在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜用于在所述增益介质的光谱范围内生成所述至少两种不同的反射峰在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜用于在一个指定通路范围内生成所述至少两个反射峰中的主峰以及在所述指定通路范围外生成所述至少两个反射峰中的副峰。在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜用于在所述指定通路范围的边缘生成所述至少两个不同反射峰中的所述副峰。在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜的所述至少一个有源层包括一个向列液晶层。在所述激光设备300的一种实现中，所述导模共振可调谐镜包括至少一个抗反射层，所述抗发射层被设置为只能在带通滤波器的通带上运行。
[0085]图4示出了单模激光操作的光谱图400。在如图3所示出的上述外腔激光器300中，按照最优原则，通过对腔单元光谱的精确主动校准实现单模激光操作，从而满足针对仅一个腔模式或如图4所示出的激光模式411的激光增益/损耗平衡条件。从图中可以清楚看到腔只支持一种与最低损耗相对应的激光模式411，即，与标准具峰413和可调谐镜主峰412相一致的激光模式。
[0086]图4还示出了法布里珀罗腔模式414。
[0087]图5a和5b示出了根据本发明的一种实现方式的用于如图3所示出的激光设备300中GMR可调谐镜104例子的示意图500a和500b。
[0088]如前所述，方便的选择是将可调谐单元104设计为GMR(导模共振)镜。在此类设备中，调谐原理基于通过调谐GMR结构中一个或多个层的反射率来调谐共振峰位，从而覆盖规定的整个通路波段，该通路波段可以是ITU规定的C波段或L波段。图5a和5b示出了 GMR可调谐镜104的简化结构。所述GMR可调谐镜104包括位于衬底517上的以下各层:缓冲层516、光栅层515、间隙层514、波导层513、可调谐层512和玻璃层511。至少包括一个具有可调谐反射率(η)的层512。所述发上来可在较低的数值nlOT和较高的数值nhigh之间进行调谐，进而调谐反射峰的光谱位置，从而到达指定波长范围内的至少第一个和最后一个通路。入射光照射在玻璃层511上。在折射到玻璃层511之后，反射光从GMR可调谐镜104上发射出来。
[0089]图5c和5d示出了如图5a和5b所示出的GMR可调谐镜结构104的光谱图500c和500d。当可调谐层512的折射率被设置为较低的数值nlOT，所述结构可以有一个与如图5c所示出的主峰521相对应的波导模式。当可调谐层512的折射率被设置为较高的数值nhigh,该层自身将变成波导，从而导致所述结构拥有两种不同的波导模式，即，主波导模式和可调谐层模式，其中，满足与如图5d所示出的主峰541和副峰542这两种不同反射峰相对应的两种不同的波长上的共振条件:
[0090]λ = Aneff(I)
[0091]图6示出了根据本发明的一种实现方式的含有主激光模式611和二级激光模式614的激光设备的操作光谱图600。
[0092]如图4和5所示出的上述次反射峰的上升对腔内的激光模式选择条件带来如图6所示出的某些影响。可以满足针对由通路403和增益介质波段401的低端组成的光谱范围内的二级激光模式614的增益/损耗平衡条件。因为在很多实际情况下增益在某温度和注入电流值下会产生峰值，所以如果增益出现峰值，会产生所述二级激光模式614，从而导致波长不可控性和腔不稳定性。
[0093]在