可调激光器和调谐激光器的方法
【专利摘要】本发明涉及一种可调激光器(100)，所述可调激光器(100)包括第一波导(101)、第二波导(103)以及被放置用于将所述第一波导(101)与所述第二波导(103)分离的半导体层。所述第一波导(101)包括第一耦合部分(101a)和生成激光信号的有源部分。所述第二波导(103)包括第二耦合部分(103a)和调谐所述激光信号的所述波长的调谐部分。所述第一耦合部分(101a)和所述第二耦合部分(103a)用于通过所述半导体层耦合所述第一波导(101a)和所述第二波导(103)之间的所述激光信号。
【专利说明】
可调激光器和调谐激光器的方法
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种可调激光器和一种调谐激光器的方法。
【背景技术】
[0002]人们对可调激光器感兴趣已经有一段时间。应用的范围从宽带传感器到针对光纤通信网络的源。在光纤通信网络中，单根光纤上承载的信息量可以通过使用波分复用(WDM)在不同波长上复用不同光信号来增加。在WDM-PON(无源光网络)中，例如，单根中继光纤承载到达和来自光分支点的多个信道波长的光信号，而且分支点通过引导到达或来自各个用户的不同波长的信号提供一种简单的路由功能。在每个用户位置处，光网络终端分配有一个或多个发送和/或接收光信号的信道波长。显然，调谐范围较大的可调激光器对应于较大数量的可能信道波长，因此对应于可以通过单根光纤传输的较大信息量。因此，需要宽范围可调激光器，即，拥有较大波长调谐范围的激光器。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种宽范围可调激光器。
[0004]该目的由独立权利要求的主题来实现。其它实施方式在从属权利要求、描述内容和附图中显而易见。
[0005]根据第一方面，本发明涉及一种可调激光器，包括第一波导、第二波导和被放置用于将所述第一波导与所述第二波导分离的半导体层。所述第一波导包括第一耦合部分和用于生成激光信号的有源部分。所述第二波导包括第二耦合部分和用于调谐所述激光信号的波长的调谐部分。所述第一耦合部分和所述第二耦合部分用于通过所述半导体层耦合所述第一波导和所述第二波导之间的所述激光信号。因此提供了一种宽范围可调激光器。
[0006]在这样一种可调激光器中，因所述第一有源波导和所述第二无源波导之间的物理分离引起的所述有源部分或有源区域和所述调谐部分或调谐区域之间的物理分离减少了调谐，例如通过改变温度、电流、电压、应力等进行的调谐，会对所述第一波导的所述有源部分的操作产生的任何负面效应。
[0007]在根据所述第一方面的所述可调激光器的第一可能实施形式中，将所述第一波导或所述第二波导中的至少一个嵌入到所述半导体层内。
[0008]在这样一种可调激光器中，通过将所述第一波导和/或所述第二波导埋在半导体材料层中来提供所述第一波导和所述第二波导之间的所述物理分离。
[0009]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一可能实施形式的所述可调激光器的第二可能实施形式中，所述可调激光器还包括至少一个加热元件，用于加热所述调谐部分以热调谐所述激光信号的所述波长。
[0010]对于热调谐，所述第一波导的所述有源部分和所述第二波导的所述调谐部分之间的所述物理分离具有独特的优点，因为所述热调谐可以在所述第二波导的所述调谐部分的未掺杂或低掺氮材料中执行，减少了光损耗而不影响所述第一波导的所述有源部分中的电流注入。
[0011]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一或所述第二可能实施形式的所述可调激光器的第三可能实施形式中，并行放置所述第一耦合部分和所述第二耦合部分。
[0012]所述第一有源波导的所述第一耦合部分和所述第二无源波导的所述第二耦合部分的并行方向提供所述第一耦合部分和所述第二耦合部分之间的一种有效光学耦合。
[0013]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一至所述第三可能实施形式的所述可调激光器的第四可能实施形式中，所述第一耦合部分至少部分覆盖在所述第二耦合部分之上。
[0014]所述第一有源波导的所述第一耦合部分覆盖到所述第二无源波导的所述第二耦合部分之上的放置提供所述第一耦合部分和所述第二耦合部分之间的一种有效光学耦合。
[0015]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一至所述第四可能实施形式的所述可调激光器的第五可能实施形式中，所述第一耦合部分和/或所述第二耦合部分包括一个锥形宽度部分。
[0016]拥有锥形宽度部分的所述第一耦合部分和/或所述第二耦合部分提供所述第一有源波导的所述第一耦合部分和所述第二无源波导的所述第二耦合部分之间的一种有效光登规A
子柄口 O
[0017]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一至所述第五可能实施形式的所述可调激光器的第六可能实施形式中，所述第一波导是一种脊形波导。
[0018]带有脊形波导形式的第一有源波导的可调激光器具有有利的光学属性并且易于制造。
[0019]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一至所述第六可能实施形式的所述可调激光器的第七可能实施形式中，所述可调激光器包括形成所述第一波导的第一半导体层和形成所述第二波导的第二半导体层，其中将所述第一波导与所述第二波导分离的所述半导体层是一种支撑所述第一半导体层和所述第二半导体层的半导体基板层。
[0020]这样一种可调半导体激光器易于制造。
[0021 ]在根据如上所述第一方面或所述第一方面的所述第一或所述第七可能实施形式的所述可调激光器的第八可能实施形式中，所述第二波导具有包括第一臂和第二臂的Y状形式，其中所述第二耦合部分形成所述Y状第二波导的至少一部分基底，所述第一臂和所述第二臂形成所述Y状第二波导的相应臂。
[0022]所述第二无源波导的这种配置允许所述可调激光器被配置为MG-Y型激光器(调制的光栅Y激光器)。所述第二耦合部分可以通过分光器，例如I X2MMI单元，连接到所述第二波导的所述第一臂和所述第二臂。
[0023]在根据所述第一方面的所述第八可能实施形式的所述可调激光器的第九可能实施形式中，所述第一臂包括第一波长选择性元件，所述第二臂包括第二波长选择性元件，其中所述第一波长选择性元件用于提供具有梳状光谱的第一反射激光信号，所述第二波长选择性元件用于提供具有梳状光谱的第二反射激光信号，所述第一反射激光信号的所述梳状光谱的后续峰值之间的间距不同于所述第二反射激光信号的所述梳状光谱的后续峰值之间的间距。
[0024]本实施形式允许利用游标效应，S卩，具有梳状光谱的第一反射激光信号和具有梳状光谱的第二反射激光信号在特定可调波长处的相长干扰，调谐所述激光信号。
[0025]在根据所述第一方面的所述第九可能实施形式的所述可调激光器的第十可能实施形式中，所述第一波长选择性元件或所述第二波长选择性元件形成为取样光栅分布式布拉格反射器或超结构光栅分布式布拉格反射器。
[0026]对于可调半导体激光器，取样光栅分布式布拉格反射器(DBR)或超结构光栅DBR易于制造。
[0027]在根据所述第一方面的所述第九可能实施形式的所述可调激光器的第十一可能实施形式中，所述第一波长选择性元件由一部分宽度变化的所述第一臂形成，或者所述第二波长选择性元件由一部分宽度变化的所述第二臂形成。
[0028]对于可调半导体激光器，所述第一和/或所述第二波长选择性元件的本实施方式允许在相同半导体层上提供所述第一波长选择性元件和/或所述第二波长选择性元件和所述第二波导，其反过来允许所述可调半导体激光器使用较少的外延生长阶段制造。
[0029]在根据所述第一方面的所述第九至第十一可能实施形式的所述可调激光器的第十二可能实施形式中，所述第二波导还包括相位调节器，用于将所述第一反射激光信号的第一相位与所述第二反射激光信号的第二相位对齐。
[0030]对于作为MG-Y型激光器来实现的可调激光器，相位调节器允许添加同相的所述第一反射激光信号和所述第二反射激光信号。所述相位调节器可以包括至少一个加热元件，用于加热所述第二波导的一部分所述第一臂或所述第二臂。
[0031]在根据所述第一方面的所述第八至第十二可能实施形式的所述可调激光器的第十三可能实施形式中，所述可调激光器还包括设置在将所述第一波导与所述第二波导分离的所述半导体层中的绝热沟槽，用于在所述第二波导的所述第一臂和所述第二臂之间提供绝热。
[0032]对于作为MG-Y型激光器来实现的可调激光器，绝热沟槽允许使所述第二波导的所述第一臂和所述第二臂之间的热串扰最小化，因此提供较高质量的激光信号。
[0033]根据第二方面，本发明涉及一种调谐激光器的方法，所述方法包括以下步骤:第一波导的有源区域生成激光信号;所述第一波导将所述激光信号引导到所述第一波导的第一耦合部分;将所述激光信号从所述第一波导的所述第一耦合部分光学耦合到第二波导的第二耦合部分中，其中半导体层将所述第一波导与所述第二波导分离;所述第二波导将所述激光信号引导到所述第二波导的调谐部分；以及所述第二波导的所述调谐部分调谐所述激光信号的所述波长。
[0034]所述方法可以由根据所述第一方面所述的可调激光器执行。根据所述第二方面所述的方法的其它特征直接来自根据所述第一方面所述的可调激光器的配置和功能。
【附图说明】
[0035]本发明的更多实施方式将结合以下附图进行描述，其中:
[0036]图1所示为根据一实施例的可调激光器的示意俯视图；
[0037]图1A至IE所示为沿着图1示出的线条A、B、C、D和E的示意横截面；
[0038]图2所示为根据一实施例的可调激光器的示意俯视图；
[0039]图2A至2E所示为沿着图2所示的线条A、B、C、D和E的示意横截面；
[0040]图3所示为根据一实施例的一种调谐激光器的方法的示意图。。
【具体实施方式】
[0041]在下面的详细描述中，参考附图，所述附图形成本发明的一部分，并且在附图中通过图示示出可以实施本发明的具体方面。应理解，可以利用其它方面，而且可以做出结构或逻辑改变，而不脱离本发明的范围。因此下面的详细描述不是在限制性含义上做出，并且本发明的范围由所附权利要求限定。
[0042]应理解，关于一种描述方法的公开对于用于执行所述方法的对应设备或系统可能也适用，反之亦然。例如，如果描述一种具体方法步骤，则一种对应设备可以包括一种执行所描述方法步骤的单元，即使此单元没有在附图中详细描述或图示。此外，应理解，除非另有特殊说明，本文所描述的各种示例性方面的特征可以相互组合。
[0043]本文所描述的设备和方法可以基于可调激光器和用于调谐激光器的方法。可调激光器是一种工作波长可以以受控方式改变的激光器。虽然所有激光增益介质允许输出波长存在较小变化，但是只有几类激光器允许在有效波长范围内进行连续调谐。例如，宽范围可调激光器可以允许在C波段的很大一部分内进行连续调谐。光纤通信通常在不同“电信窗口”对应的波长区域中进行。C波段描述一种非常广泛使用的并且利用约1.5μπι( 1530至1565nm)波长的窗口。石英光纤在该区域中的损耗最低，并且可以使用掺铒光纤放大器和激光二极管，这提供了非常高的性能。
[0044]本文所描述的设备和方法可以实施用于产生集成光芯片。所描述的设备和系统可以包括集成电路并且可以根据各种技术制造。例如，电路可以包括逻辑集成电路、模拟集成电路、混合信号集成电路、光学电路和/或存储器电路。
[0045]在下面的描述中，描述了使用光波导的设备和方法。光波导是一种引导光谱中的电磁波的物理结构。常见类型的光波导包括光纤和矩形波导。光波导根据它们的几何形状可以分类为平面波导、条形波导或光纤波导等;根据模结构可以分类为单模波导或多模波导等;根据折射率分布分类为突变型或渐变型折射率分布波导等;根据材料可以分类为玻璃波导、聚合物波导或半导体波导等。
[0046]在下面的详细描述中，描述了使用光栅和取样或结构化光栅的设备和方法。取样或结构化光栅可以描述为波导系统中的结构，具有周期性分割的短周期结构，包括与非条形区域交替的短周期条状区域。超光栅可以描述为波导系统中的结构，该结构具有包含多个重复单元区的衍射光栅，每个重复单元区都具有恒定长度，从而形成调制周期，至少一个确定衍射光栅的光学反射率或透射率的参数，所述至少一个参数根据其在重复单元区域的沿激光器中光传输的方向变化，衍射光栅延伸至少两个调制周期。
[0047]图1所示为根据一实施例的一种可调激光器100的示意俯视图。图1A至IE所示为沿着图1示出的线条A、B、C、D和E的相应示意横截面。在一实施例中，可调激光器100作为单片半导体激光器来实现。
[0048]可调激光器100包括第一有源波导101和第二无源波导103。第一波导101放置在有源层119的顶部。在一实施例中，第一波导101可以以有源层119顶部的脊形波导的形式来实现。有源层119反过来放置在半导体基板层117的顶部。第二波导103嵌入在半导体基板层117内，因而物理上与第一波导101分离。
[0049]位于第一波导101下方的有源层119限定了第一波导101的有源部分。有源部分提供了用于生成激光信号所需的光学增益。有源层119可以作为多量子阱(MQW)结构来实现。
[0050]在一实施例中，有源层119作为包括砷化铝镓铟层的MQW结构来实现。在又一实施例中，有源层119作为包括磷化砷镓铟层的MQW结构来实现。
[0051 ]在一实施例中，半导体基板层117是一种掺氮磷化铟基板层。在一实施例中，第一波导101包括掺磷磷化铟材料。在一实施例中，第二波导103包括磷化砷镓铟材料，具有波长短于有源层119的带隙。
[0052]在一实施例中，钝化层121部分放置在有源层119之上，部分放置在半导体基板层117之上。在一实施例中，钝化层121包括二氧化硅，即石英，或氮化硅。
[0053]在一实施例中，P侧接触金属层123部分放置在钝化层121之上，部分放置在第一波导101之上。在一实施例中，P侧接触金属层123包括钛、铂和/或金。
[0054]第一波导101包括第一親合部分10la。第一波导101的第一親合部分10 Ia覆盖在嵌入到半导体基板层117内的第二波导103的第二耦合部分103a之上。放置第一有源波导101的第一耦合部分1la和第二无源波导103的第二耦合部分103a，使得以激光信号为形式的光学福射通过半导体基板层117从第一親合部分10 Ia親合到第二親合部分103a，反之亦然。在一实施例中，第一耦合部分1la和第二耦合部分103a基本上可以并行放置。在一实施例中，第一耦合部分1la和/或第二耦合部分103a可以具有锥形宽度部分，S卩，高度和锥形宽度恒定的部分，提供一种从第一波导101到第二波导103的有效模式转移，反之亦然。
[0055]—般而言，第二波导103具有包括第一臂103-1和第二臂103-2的Y状形式。第二耦合部分103a形成Y状第二波导103的一部分基底，第一臂103-1和第二臂103-2形成Y状第二波导103的相应分支。
[0056]有源层119在第一波导101的有源部分中产生的辐射可以经由第一波导101的第一親合部分10Ia和第二波导103的第二親合部分103a親合到第二波导103中。所述福射沿着第二波导103引导并且利用分光器105划分为两束。在一实施例中，分光器105可以以I X 2MMI光耦合器的形式来实现。
[0057]从分光器105来看，光学辐射被引导为沿着第二光波导103的第一臂103-1的第一束以及引导为沿着第二光波导103的第二臂103-2的第二束。为了使第二波导103的第一臂103-1和第二臂103-2之间的热串扰最小化，可以尽可能地将第一臂和第二臂103-1、103-2分隔开。为此，第一臂103-1可以包括第一波导弯头107-1，第二臂103-2可以包括第二波导弯头107-2。此外，在第一臂103-1和第二臂103-2之间的区域中，可调激光器100可以包括绝热沟槽115，用于将第一臂103-1与第二臂103-2进行绝热。在一实施例中，可以以蚀刻在半导体基板层117中的凹槽的形式提供绝热沟槽115。
[0058]在第二波导103的第一臂103-1和第二臂103-2的相应末端处，设置有第一波长选择性元件111-1和第二波长选择性元件111-2。第一波长选择性元件111-1用于，响应于沿着第二波导103的第一臂103-1引导的辐射，提供具有梳状光谱的第一反射激光信号，即反射辐射。同样地，第二波长选择性元件111-2用于，响应于沿着第二波导103的第二臂103-2引导的辐射，提供具有梳状光谱的第二反射激光信号，即反射辐射。
[0059]在一实施例中，第一波长选择性元件111-1或第二波长选择性元件111-2可以作为取样光栅分布式布拉格反射器(DBR)或超结构光栅分布式布拉格反射器(DBR)来实现。在一实施例中，第一波长选择性元件111-1由第二波导103的一部分宽度变化的第一臂103-1形成，或者第二波长选择性元件111-2由第二波导103的一部分宽度变化的第二臂103-1形成。
[0060]配置第一和第二波长选择性元件111-1和111-2，使得第一反射激光信号的梳状光谱的后续峰值之间的间距不同于第二反射激光信号的梳状光谱的后续峰值之间的间距。由于第一反射激光信号的梳状光谱和第二反射激光信号的梳状光谱中峰值的这种不同间距，第一反射激光信号和第二反射激光信号将在某个特定主波长处相长干扰。激光器100发射的激光信号将主要拥有这种特定波长。
[0061]在一实施例中，第二波导103的调谐部分以两个加热元件109-1和109-2的形式来实现。配置和放置加热元件109-1和109-2以分别独立加热第一波长选择性元件111-1和第二波长选择性元件111-2。在一实施例中，加热元件109-1和109-2可以以半导体基板层117之上的矩形薄膜加热器的形式来实现，例如具有放置在加热器和半导体基板层117之间的钝化层121，如图1E所示，使得加热器覆盖在嵌入到半导体基板层117内的第一波长选择性元件111-1和第二波长选择性元件111-2之上。
[0062]利用加热元件109-1和/或109-2加热第一波长选择性元件111-1和/或第二波长选择性元件111-2带来的效果是相应梳状反射光谱会被修改。根据实现波长选择性元件111-1和111-2的形式，加热元件109-1和/或加热元件109-2所产生温度的改变通常导致第一反射激光信号和/或第二反射激光信号的梳状光谱的恒定波长漂移。这主要是因为制作波长选择性元件的材料的折射率依赖于温度。
[0063]第一反射激光信号的梳状光谱和/或第二反射激光信号的梳状光谱的恒定波长漂移通常会导致第一反射激光信号和第二反射激光信号在不同主波长处相长干扰。因此，通过加热波长选择性元件111-1和/或波长选择性元件111-2，可以调谐激光器100产生的激光信号的主波长。仅加热其中一个波长选择性元件，例如波长选择性元件111-1，同时保持其它波长选择性元件，例如波长选择性元件111-2，生成的反射激光信号的梳状光谱固定不变，允许不连续地调谐所得激光信号的主波长。对于这样一种应用，只为波长选择性元件111-1和111-2中的一种提供加热元件就足够。在具有图1示出的两种独立可控的加热元件111 -1和111 -2的情况下，独立加热波长选择性元件111-1和111 -2并连续调谐最终激光信号的主波长是有可能的。因此，波长选择性元件111-1和111-2限定了第二波导103的调谐部分。
[0064]在一实施例中，波长选择性元件111-1和111-2用于通过构件而不是通过热调谐生成反射激光信号的梳状光谱的恒定波长漂移。例如，在一实施例中，可以配置波长选择性元件111 -1和111 -2使得因电流注入、电压或应力而修改它们的折射率。
[0065]在一实施例中，第二波导103包括相位调节器，用于抵消第一反射激光信号和第二反射激光信号之间的相位差。相位调节器可以以分别覆盖在第二波导103的一部分第一臂103-1和一部分第二臂103-2之上的两个独立可控加热元件113-1和113-2的形式来实现。
[0066]图2所示为根据一实施例的可调激光器200的示意俯视图。图2A至2E所示为沿着图2示出的线条A、B、C、D和E的相应示意横截面。在一实施例中，可调激光器200作为单片半导体激光器来实现。
[0067]为了避免不必要的重复，图2和图2A至2E的实施例的以下描述将着重于与图1和图IA至IE的不同之处。图2和图2A至2E以及图1和图1A至IE示出的相同元件已经由相同参考符号标记。为了详细论述这些相同元件，参考上述描述。例如，激光器200的以下元件与激光器100的对应元件相同:有源层119和219，相位调节器加热元件113-1、113-2和213，钝化层121和221，以及P侧接触金属层123和223。
[0068]一般而言，图2和图2A至2E示出的可调激光器200的实施例是一种取样光栅或超结构光栅DBR激光器。与图1和图1A至IE示出的以MG-Y型激光器为形式的可调激光器100的实施例的主要差异是第二无源波导的配置。
[0069]由于在可调激光器100中，第二无源波导103是具有第一臂103-1和第二臂103-2的Y状波导，所以可调激光器200的第二无源波导由延伸到第一有源波导201的不同侧的两部分203-1和203-2组成。为此，第一波导201具有两个耦合部分201a和201b。第一波导201的两个耦合部分201a和201b都可以包括锥形宽度部分。第一波导201的两个耦合部分201a和201b被配置用于通过半导体层217将第一波导201的有源部分内生成的激光信号耦合到第二波导的第一部分203-1和第二部分203-2的相应耦合部分203-la和203-2a中。第二波导的第一部分203-1的親合部分203-la和第二波导的第二部分203-2的親合部分203_2a可以具有锥形宽度部分。
[0070]由于波长选择性元件211-1、221-2和加热器元件209-1、209-2的功能与波长选择性元件111-1、111-2和加热器元件109-1、109-2相同，所以参考上述关于如何配置这些元件和这些元件如何允许调谐激光器200生成的激光信号的波长的描述。
[0071]图3所示为根据一实施例的一种调谐激光器的方法300的示意图。在方法300的第一步骤301中，第一波导的有源区域生成激光信号。在方法300的第二步骤303中，第一波导将激光信号引导到第一波导的第一耦合部分。在方法300的第三步骤305中，激光信号从第一波导的第一耦合部分光学耦合到第二波导的第二耦合部分中，其中半导体层将第一波导与第二波导分离。在方法300的第四步骤307中，第二波导将激光信号引导到第二波导的调谐部分。在方法300的第五步骤309中，第二波导的调谐部分调谐激光信号的波长。
[0072]本文描述的方法、系统和器件可在数字信号处理器(DSP)的芯片、集成电路或专用集成电路(ASIC)中作为光电路来实现。本发明可以在数字和/或模拟电子和光电路中实现。
[0073]尽管本发明的特定特征或方面可能已经仅结合几种实现方式或实施例中的一种进行公开，但此类特征或方面可以和其他实现方式或实施例中的一个或多个特征或方面相结合，只要对于任何给定或特定的应用是有需要或有利。而且，在一定程度上，术语“包括”、“有”、“具有”或这些词的其他变形在详细的说明书或权利要求书中使用，这类术语和所述术语“包含”是类似的，都是表示包括的含义。同样，术语“示例性的”、“例如”和“如”仅仅用作示例，而不是最好或最佳的。已经使用了术语“親合”和“连接”，以及衍生词。应理解，已经使用这些术语来指示两个元件相互协作或交互，无论它们是直接物理接触或电接触，还是它们不相互直接接触。
[0074]虽然本文示出和描述了具体方面，但是本领域普通技术人员应当理解各种替代和/或等效实施形式可以代替所示和所述的具体方面而不脱离本发明的范围。本申请希望覆盖本文所讨论的具体方面的任何改型或变型。
[0075]尽管以下权利要求书中的各元素是借助对应的标签按照特定顺序列举的，除非对权利要求的阐述另有暗示用于实现部分或所有这些元素的特定顺序，否则这些元素并不一定限于以所述特定顺序来实现。
[0076]通过以上启示，对于本领域技术人员来说，许多替代产品、修改及变体是显而易见的。当然，所属领域的技术人员容易意识到除本文所述的应用之外，还存在本发明的众多其它应用。虽然已参考一个或多个特定实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将认识到在不偏离本发明的范围的前提下，仍可对本发明作出许多改变。因此，应理解，只要是在所附权利要求书及其等效文句的范围内，可以用不同于本文具体描述的方式来实践本发明。
【主权项】
1.一种可调激光器(100; 200)，其特征在于，包括: 第一波导(101 ；201)，所述第一波导包括第一親合部分(10la; 201a，20Ib)和用于生成激光信号的有源部分； 第二波导(103 ; 203-1，203-2)，所述第二波导包括第二耦合部分(103a； 203-la, 203-2a)和用于调谐所述激光信号的所述波长的调谐部分；以及 半导体层(117 ;217)，被放置用于将所述第一波导(101; 201)与所述第二波导(103;203-1，203-2)分离； 其中所述第一耦合部分(101a; 201a，201b)和所述第二耦合部分(103a; 203-la，203-2a)用于通过所述半导体层(117;217)在所述第一波导(101;201)和所述第二波导(103;203-1，203-2)之间耦合所述激光信号。2.根据权利要求1所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，将所述第一波导(101;201)或所述第二波导(103; 203-1，203-2)中的至少一个嵌入到所述半导体层(117; 217)。3.根据权利要求1或2所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，进一步包括加热元件(109-1，109-2;209-1，209-2)，用于加热所述调谐部分以热调谐所述激光信号的所述波长。4.根据前述权利要求中任意权利要求所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，并行放置所述第一耦合部分(1la; 201a，201b)和所述第二耦合部分(103a; 203-la，203-2a)。5.根据前述权利要求中任意权利要求所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，所述第一耦合部分(1la; 201a，201b)至少部分地覆盖在所述第二耦合部分(103a; 203-la，203-2a)之上。6.根据前述权利要求中任意权利要求所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，所述第一耦合部分((101a； 201a，201b))或所述第二耦合部分(103a; 203-la，203-2a)包括锥形宽度部分。7.根据前述权利要求中任意权利要求所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，所述第一波导(101)是一种脊形波导。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可调激光器(100;200)，其特征在于，还包括形成所述第一波导(101; 201)的第一半导体层和形成所述第二波导(103; 203-1，203-2)的第二半导体层，其中将所述第一波导(101;201)与所述第二波导(103;203-1，203-2)分离的所述半导体层(117;217)是一种支撑所述第一半导体层和所述第二半导体层的半导体基板层。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述第二波导(103)具有包括第一臂(103-1)和第二臂(103-2)的Y状形式，其中所述第二耦合部分(103a)形成所述Y状第二波导(103)的至少一部分基底，所述第一臂(103-1)和所述第二臂(103-2)形成所述Y状第二波导的所述相应臂。10.根据权利要求9所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述第一臂(103-1)包括第一波长选择性元件(111-1)，所述第二臂(103-2)包括第二波长选择性元件(111-2)，其中所述第一波长选择性元件(111-1)用于提供具有梳状光谱的第一反射激光信号，所述第二波长选择性元件(111-2)用于提供具有梳状光谱的第二反射激光信号;所述第一反射激光信号的所述梳状光谱的后续峰值之间的间距不同于所述第二反射激光信号的所述梳状光谱的后续峰值之间的间距。11.根据权利要求10所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述第一波长选择性元件(111-1)或所述第二波长选择性(111-2)元件被形成为取样光栅分布式布拉格反射器或超结构光栅分布式布拉格反射器。12.根据权利要求10所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述第一波长选择性元件(111-1)由所述第二波导(103)的一部分可变宽度的所述第一臂(103-1)形成，或者所述第二波长选择性元件(111-2)由所述第二波导(103)的一部分可变宽度的所述第二臂(103-2)形成。13.根据权利要求10至12中任一权利要求所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述第二波导(103)还包括相位调节器(113-1，113-2)，用于将所述第一反射激光信号的第一相位与所述第二反射激光信号的第二相位对齐。14.根据权利要求9至13中任一权利要求所述的可调激光器(100)，其特征在于，所述可调激光器(100)包括设置在将所述第一波导(101)与所述第二波导(103)分离的所述半导体层(117)中的绝热沟槽(115)，用于提供所述第二波导(103)的所述第一臂(103-1)和所述第二臂(103-2)之间的绝热。15.一种调谐激光器(100; 200)的方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一波导(101; 201)的有源区域生成激光信号； 所述第一波导(101 ;201)将所述激光信号引导到所述第一波导的第一耦合部分(101a;201a,201b)； 将所述激光信号从所述第一波导(101;201)的所述第一耦合部分(101&;201&，20113)光学耦合到第二波导(103 ； 203-1，203-2)的第二耦合部分(103a； 203-la，203_2a)，其中半导体层(117;217)将所述第一波导与所述第二波导分离。 所述第二波导(103;203-1，203-2)将所述激光信号引导到所述第二波导的调谐部分；以及 所述第二波导(103;203-1，203-2)的所述调谐部分调谐所述激光信号的所述波长。
【文档编号】H01S5/06GK105826812SQ201610019608
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年1月12日
【发明人】伊恩·里阿尔曼
【申请人】华为技术有限公司