当间隔大于〇.4um时 输出光相位差稳定在η相位，当间隔小于0.4um时31相位禪合器3却非常敏感。最终选定在间 隔为0.4um的时候相位差为31相位。
[0057] 如图14所示是本实用新型的基于禪合器的娃基异质集成可调谐激光器中的V2相 位禪合器5的实例，该V2相位禪合器由2根并排排列中间有一定间距的波导构成，通过选取 不同的波导长度，即可获得不同的禪合比。
[0058] 上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制。在本实用 新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实 用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于：包括内部带有增益区 的有源谐振腔（1)，无源选模腔(2);无源选模腔(2)内的模斑转换器(23)的一端与内部带有 增益区的有源谐振腔（1)连接;无源选模腔(2)，包括传输波导(24)，π相位耦合器(3)和无源 环形谐振腔(4)0相耦合器(3)有四个端口，第一端口经第二调谐区（21)与第一反射镜(22) 连接，第二端口经传输波导（24)与模斑转换器(23)的另一端连接;第三端口第四端口分别 与无源环形谐振腔(4)连接，无源环形谐振腔(4)内有第一调谐区（41);第一调谐区（41)的 光程占无源环形谐振腔(4)的总光程的比例和第二调谐区（21)的光程占内部带有增益区的 有源谐振腔(1)和无源选模腔(2)内的传输波导(24)的总光程的比例相等。2. 根据权利要求1所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述内部带有增益区的有源谐振腔（1)是环形谐振腔或法布里-珀罗谐振腔，是基于有源量 子阱材料，输出ΤΕ模，通过倒装焊接或键合将增益芯片异质集成到基于SOI材料的无源选模 腔（2)上;所述第一调谐区（41)和第二调谐区（21)通过各自电极正向注入电流或施加反向 电压实现电调谐，或通过镀上镍铬合金并注入正向电流来实现热调谐；所述JT相位耦合器 (3)，由三根由等间距排列的波导构成，或多模干涉耦合器来实现。3. 根据权利要求1所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述模斑转换器(23)，采用渐变波导宽度的楔形波导结构，能实现有源量子阱波导和无源 SOI波导的模斑匹配。4. 一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于：包括内部带有增益区 的有源谐振腔（1)，无源选模腔(2);无源选模腔(2)内的模斑转换器(23)的一端与内部带有 增益区的有源谐振腔（1)连接;无源选模腔(2)，包括传输波导(24)，π相位耦合器(3)，V2相 位耦合器(5)和两个无源环形谐振腔;V2相位耦合器(5)有四个端口，第一端口经第二调谐 区（21)与第一反射镜（22)连接，第二端口经传输波导（24)与模斑转换器(23)的另一端连 接;第三端口第四端口分别与第一无源环形谐振腔连接，第一无源环形谐振腔内有第一调 谐区P相位耦合器(3)有四个端口，第一端口和第二端口分别与第一无源环形谐振腔连接， 第三端口第四端口分别与第二无源环形谐振腔连接，第二无源环形谐振腔内有第一调谐 区;两个第一调谐区的光程占各自无源环形谐振腔的总光程的比例和第二调谐区的光程占 内部带有增益区的有源谐振腔（1)和无源选模腔(2)内的传输波导（24)的总光程的比例相 等。5. 根据权利要求4所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述内部带有增益区的有源谐振腔（1)是环形谐振腔或法布里-珀罗谐振腔，是基于有源量 子阱材料，输出TE模，通过倒装焊接或键合将增益芯片异质集成到基于SOI材料的无源选模 腔（2)上;所述两个第一调谐区和第二调谐区（21)通过各自电极正向注入电流或施加反向 电压实现电调谐，或通过镀上镍铬合金并注入正向电流来实现热调谐；所述JT相位耦合器 (3)，由三根由等间距排列的波导构成，或多模干涉耦合器来实现。6. 根据权利要求4所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述模斑转换器(23)，采用渐变波导宽度的楔形波导结构，能实现有源量子阱波导和无源 SOI波导的模斑匹配。7. -种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于：包括内部带有增益区 的有源谐振腔（1)，无源选模腔(2);无源选模腔(2)内的模斑转换器(23)的一端与内部带有 增益区的有源谐振腔（1)连接;无源选模腔(2)，包括传输波导(24)，两个31相耦合器(3)和两 个无源环形谐振腔;两个η相耦合器均有四个端口，第一η相耦合器的第一端口经第二调谐 区（21)与第一反射镜(22)连接，第二端口经传输波导（24)与第二π相親合器的第一端口连 接，第三端口第四端口分别与第一无源环形谐振腔连接，第一无源环形谐振腔内有第一调 谐区；第二η相耦合器(3)的第二端口经传输波导（24)与模斑转换器(23)的另一端连接;第 三端口第四端口分别与第二无源环形谐振腔连接，第二无源环形谐振腔内有第一调谐区； 两个第一调谐区的光程占各自无源环形谐振腔的总光程的比例和第二调谐区（21)的光程 占内部带有增益区的有源谐振腔（1)和无源选模腔(2)内的传输波导（24)的总光程的比例 相等。8. 根据权利要求7所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述内部带有增益区的有源谐振腔（1)是环形谐振腔或法布里-珀罗谐振腔，是基于有源量 子阱材料，输出ΤΕ模，通过倒装焊接或键合将增益芯片异质集成到基于SOI材料的无源选模 腔（2)上;所述第一调谐区和第二调谐区通过各自电极正向注入电流或施加反向电压实现 电调谐，或通过镀上镍铬合金并注入正向电流来实现热调谐;所述η相位耦合器(3)，由三根 由等间距排列的波导构成，或多模干涉耦合器来实现。9. 根据权利要求7所述的一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器，其特征在于： 所述模斑转换器(23)，采用渐变波导宽度的楔形波导结构，能实现有源量子阱波导和无源 SOI波导的模斑匹配。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于耦合器的硅基异质集成可调谐激光器。内部带有增益区的有源谐振腔，无源选模腔；无源选模腔内的模斑转换器的一端与有源谐振腔连接；无源选模腔中的π相耦合器第一端口经第二调谐区与第一反射镜连接，第二端口与模斑转换器的另一端连接；第三、第四端口分别与无源环形谐振腔连接，无源环形谐振腔内的第一调谐区的光程占无源环形谐振腔的总光程的比例和第二调谐区的光程占有源谐振腔和无源选模腔内的传输波导的总光程的比例相等。还可在传输波导上串、并按多个耦合器和无源环形谐振腔。采用单个或多个环形谐振腔配合一个有源谐振腔来实现半导体激光器工作，而使激光器的各个性能得到提升，且环形谐振腔的直径大小不受限制。
【IPC分类】H01S5/14, H01S5/06
【公开号】CN205122995
【申请号】CN201520933526
【发明人】廖晓露, 何建军
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月20日