本实用新型涉及半导体混沌激光领域，特别是涉及一种具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器。
背景技术：
混沌激光作为激光器的一种具有内在随机性、初值敏感性、宽频谱等特性的特殊输出形式，在混沌保密光通信、高速物理随机数（密钥）产生、高精度光网络故障检测、反告警雷达、超宽带技术和分布式光纤传感等多个领域具有重要的应用，而混沌光源则是其在各领域应用的核心器件。
由于半导体激光器具有重量轻、体积小、转换效率高、寿命长、集成性强等特点而成为研究者产生混沌激光的最主要器件。目前发展了（1）光反馈方式、（2）光注入方式、（3）光电反馈方式和（4）混合式扰动方式等多种扰动方式来利用半导体激光器产生混沌激光。而目前的混沌激光源多是在实验台上利用半导体激光器结合各种外部分立光学元件搭建而成的，体积庞大，易受环境影响、输出不稳定，严重影响了混沌激光实用化的推广速度。因此，要真正实现混沌激光源的实用化和产业化，必须研制体积小、性能稳定、低成本的光子集成混沌半导体激光器。
2008年希腊雅典大学Argyris等人研制了包含一个DFB激光器、增益/吸收区、相位控制区和长无源波导镀膜反馈腔构成的单片集成混沌半导体激光器芯片（A.
Argyris et al., “Photonic integrated device for chaos applications in communications,” Physical Review Letters, 100 (19):194101, 2008 .），2010年，意大利帕维亚大学Annovazzi-Lodi等人、西班牙巴利阿里群岛大学Mirasso等人和德国海因里希-赫兹研究院弗劳恩霍夫电信研究所Hamacher研制了带有空气隙的双反馈光子集成混沌半导体激光器芯片（V. Tronciu et al., “Chaos generation and synchronization using an integrated source with an air gap,” IEEE Journal of Quantum Electronics, 46(12):1840-1846, 2010.）。2011年日本NTT公司Harayama等人和日本琦玉大学Uchida联合研制了单片集成混沌半导体激光器芯片，此芯片包含一个DFB激光器、两个SOA、一条无源光波导以及一个快速光电探测器，然后将此混沌半导体激光器芯片两片封装在一个模块中，并行输出两路不相关的混沌电信号（T. Harayama et al., “Fast nondeterministic random-bit generation using on-chip chaos lasers,” Physical Review A, 83(3):031803, 2011.）。2013年西南大学夏光琼课题组与中科院半导体材料科学重点实验室合作研制了一个三段式单片集成半导体激光器芯片用于产生混沌激光（J. G. Wu et al., “Direct generation of broadband chaos by a monolithic integrated semiconductor laser chip,” Optics Express, 21(20): 23358-23364, 2013.）。该芯片包含一个DFB区、相位控制区、放大区，并在一端端面镀高反射膜以形成光反馈腔，通过控制反馈光强实现混沌光输出。
上述的集成混沌半导体激光器均采用单片集成的方式，属于芯片级别的集成结构，在实际的生产应用中需要专业的芯片生长知识和精密的操作技术，实现门槛较高，难以大批量生产，并且实际应用中需要外接隔离器来消除不必要的反馈光，而外部隔离器与激光器的连接处又很容易产生不必要的反馈光。
2016年，太原理工大学分别提出了一种集成双反馈的半导体混沌激光器（见专利：一种集成双反馈的半导体混沌激光器，申请号：201610245809.X）和一种带透反镜的模块集成混沌半导体激光器（见专利：一种带透反镜的模块集成混沌半导体激光器，专利号：ZL201620331871 .6）。
前者是采用一个高性能光电探测器、一个DFB激光器芯片和一个平面透镜光纤顺次共轴排列组成，其中高性能光电探测器和平面透镜光纤的靠近DFB激光器芯片的端面均镀透反膜，从而为DFB激光器芯片提供双腔反馈。但是该方案需要两个反射镜面实现双腔反馈，存在DFB激光器芯片和平面透镜光纤之间耦合效率低、耦合精度差的问题。后者是采用一半导体激光器芯片、一准直透镜、一透反镜、一聚焦透镜、一光纤组件顺次共轴排列组成，透反镜单面镀膜为半导体激光器芯片提供单腔反馈。但是该方案采用的是单反馈，不利于集成器件混沌带宽的提高。
技术实现要素：
本实用新型的目的是，提供一种具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器，通过一个双反射透射镜和商用DFB芯片的组合形成双反馈腔，提高了集成器件的混沌带宽；同时，该具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器可固定于普通商用14针蝶形激光器管壳当中，减小了混沌源的体积，加工工艺较为成熟、实现门槛较低，降低了成本；并且由于内置了隔离器，在实际的应用中不必在混沌源输出端再加装隔离器件，避免了由于外加隔离器件在接头处或熔接处形成不必要的反馈，同时提高了集成度。
本实用新型公开了一种具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器，包括：
一DFB激光器芯片；
一准直透镜；
一双反射透射镜；
一内置隔离器；
一聚焦透镜；
一透镜光纤；
所述一DFB激光器芯片、一准直透镜、一双反射透射镜、一内置隔离器、一聚焦透镜、一透镜光纤顺次排列且共轴；
所述一DFB激光器芯片为普通商用DFB激光器芯片，为整个混沌激光器件提供输出光和反馈光；
所述一双反射透射镜的两面均镀有透射反射膜，将所述DFB激光器芯片发出的光部分双反馈回所述DFB激光器芯片进行扰动进而产生混沌光，其中，所镀透射反射膜的反射率均≦5%；
所述一内置隔离器起到隔离不必要的反射光，将产生的混沌光单方向输出的作用；
所述一准直透镜起到将所述DFB激光器芯片发出的发散光准直成为平行光的作用；
所述一聚焦透镜起到将平行混沌光汇聚，从而进入所述透镜光纤输出的作用；
所述一透镜光纤起到将所述聚焦透镜汇聚而来的混沌光接收并输出的作用；
所述DFB激光器芯片的出光位置位于所述准直透镜的焦点，即所述DFB激光器芯片的出光面和所述准直透镜之间的距离为所述准直透镜的焦距，该距离优选为商用DFB激光器内置准直透镜的焦距0.33mm。
本实用新型的有益效果是：
1.该具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器，通过一个双反射透射镜和商用DFB芯片的组合形成双反馈腔，能够提高单反馈集成器件的混沌带宽；
2.该具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器可固定于普通商用14针蝶形激光器管壳当中，减小了混沌源的体积，降低了传统混沌源的成本；
3.该具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器由于内置了隔离器，在实际的应用中不必在混沌源输出端再加装隔离器件，提高了集成器件的集成度。
附图说明
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型的一具体实施方式的结构示意效果图。
1-DFB激光器芯片、2-准直透镜、3-双反射透射镜、4-内置隔离器、5-聚焦透镜5、6-透镜光纤，Ⅶ-激光束。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型提供一种具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器，包括：
一DFB激光器芯片1；
一准直透镜2；
一双反射透射镜3；
一内置隔离器4；
一聚焦透镜5；
一透镜光纤6；
所述一DFB激光器芯片1、一准直透镜2、一双反射透射镜3、一内置隔离器4、一聚焦透镜5、一透镜光纤6顺次排列且共轴；
所述一DFB激光器芯片1为普通商用DFB激光器芯片，为整个混沌激光器件提供输出光和反馈光；
所述一双反射透射镜3的两面A面和B面均镀有透射反射膜，将所述DFB激光器芯片1发出的光部分双反馈回所述DFB激光器芯片1进行扰动进而产生混沌光，其中，所镀透射反射膜的反射率均≦5%；
所述一内置隔离器4起到隔离不必要的反射光，将产生的混沌光单方向输出的作用；
所述一准直透镜2起到将所述DFB激光器芯片1发出的发散光准直成为平行光的作用；
所述一聚焦透镜5起到将平行混沌光汇聚，从而进入所述透镜光纤6输出的作用；
所述一透镜光纤6起到将所述聚焦透镜5汇聚而来的混沌光接收并输出的作用。
所述DFB激光器芯片1的出光位置位于所述准直透镜2的焦点，即所述DFB激光器芯片1的出光面和所述准直透镜2之间的距离为所述准直透镜的焦距，该距离优选为商用DFB激光器内置准直透镜的焦距0.33mm；
所述聚焦透镜5与所述透镜光纤6之间的距离为2mm；
图中Ⅶ为该混沌激光器的光线效果示意，可以看到所述准直透镜2和所述聚焦透镜5之间为平行光，便于所述双反射透射镜3的反射透射作用和所述内置隔离器4使混沌光单方向输出作用的实现，且所述准直透镜2和所述聚焦透镜5的存在提高了整个混沌激光器件的耦合效率。
相比于背景技术中提到的申请号为201610245809.X的中国专利申请，本实用新型仅用一双面镀膜的透反镜就实现了双腔反馈，同时利用准直透镜和聚焦透镜整形光路，解决了所述一种集成双反馈的半导体混沌激光器各器件之间尤其是DFB激光器芯片和平面透镜光纤之间耦合效率低、耦合精度差的问题。同时，本实用新型还内置了隔离器，避免了在实际的应用中由于外加隔离器件从而在接头处或熔接处形成不必要的反馈，同时提高了集成度。
相比于背景技术中提到的专利号为ZL201620331871.6的中国专利，本实用新型将透反镜双面镀膜为DFB激光器芯片提供双腔反馈，相比于单反馈增加了一个自由度，使系统的动力学特性更加复杂，利于提高单反馈集成器件的混沌带宽，同时，内置隔离器则避免了在实际的应用中由于外加隔离器件从而在接头处或熔接处形成不必要的反馈，同时提高了集成度。
以上所述的具体实施例，对本实用新型一种具有内置隔离器的双反馈集成混沌激光器进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。