專(zhuān)利名稱(chēng)：前光柵部和后光柵部的分離控制的制作方法
前光柵部和后光柵部的分離控制相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2009年4月14日提交的美國(guó)申請(qǐng)No. 12/423, 222的優(yōu)先權(quán)。背景本公開(kāi)涉及分布式布拉格反射器(DBR)激光器及包含DBR激光器的經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源。更具體地，本公開(kāi)涉及用于改進(jìn)DBR激光器中的波長(zhǎng)控制并且用于維持經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源的穩(wěn)定且最大化輸出功率的新穎設(shè)計(jì)和操作方法。

發(fā)明內(nèi)容
盡管本公開(kāi)的各概念不限于在光譜的任意特定部分中操作的激光器，然而在本文中頻繁地引用倍頻綠色激光器，其中激光二極管頂源的波長(zhǎng)波動(dòng)一般產(chǎn)生經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的綠色輸出功率的波動(dòng)。這種綠色功率波動(dòng)通常歸因于激光二極管的波長(zhǎng)變化和經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光器中使用的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件(典型地是MgO摻雜的周期性極化鈮酸鋰(PPMgLN) SHG晶體或一些其它類(lèi)型的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的器件)的相對(duì)較窄的光譜接受曲線(xiàn)。如果上述經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光器用在例如掃描投影儀中，則這些綠色功率波動(dòng)可產(chǎn)生不可接受的圖像偽影。在操作期間將DBR激光二極管的發(fā)射波長(zhǎng)保持恒定是有挑戰(zhàn)的。例如，沿激光二極管的不同部分的熱狀況變化通常導(dǎo)致激光二極管發(fā)射波長(zhǎng)的變化。這些波長(zhǎng)變化通常表現(xiàn)為激光器發(fā)射波長(zhǎng)的大模式跳變、多模發(fā)射光譜或兩者。根據(jù)本公開(kāi)的主題，提供DBR激光器構(gòu)造及相應(yīng)的操作方法，以幫助消除多模光譜并緩和模式跳變，同時(shí)增加激光模塊制造工藝的產(chǎn)量。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于控制尤其是DBR激光二極管的波長(zhǎng)的方法。根據(jù)該方法，獨(dú)立地控制前、后DBR區(qū)段加熱元件。更具體地，因?yàn)榍肮鈻挪吭诳捎玫臐撛诩す獍l(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)，所以可控制DBR激光二極管，使得激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配，而前DBR區(qū)段加熱元件用于波長(zhǎng)調(diào)諧。此外，可控制后DBR區(qū)段加熱元件，以使DBR反射光譜的光譜帶寬變窄，消除多模激光器發(fā)射光譜并減小波長(zhǎng)變化幅度。 本公開(kāi)的其它實(shí)施例涉及控制包括DBR激光二極管的經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源的系統(tǒng)和方法。附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下詳細(xì)描述可在結(jié)合以下附圖閱讀時(shí)被最好地理解，在附圖中相同的結(jié)構(gòu)使用相同的附圖標(biāo)記指示，而且在附圖中

圖1是包含前、后DBR區(qū)段加熱元件的DBR激光二極管的示意俯視圖；以及圖2和3是包括獨(dú)立控制的前、后DBR區(qū)段加熱元件的DBR激光二極管的DBR區(qū)段的示意側(cè)視圖；圖4是包括并聯(lián)控制的前、后DBR區(qū)段加熱元件的DBR激光二極管的DBR區(qū)段的示意側(cè)視圖；圖5是包括串聯(lián)控制的前、后DBR區(qū)段加熱元件的DBR激光二極管的DBR區(qū)段的示意側(cè)視圖6是包含DBR激光二極管的經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源的一般化示意圖。詳細(xì)描述首先參照?qǐng)D1和2，可通過(guò)參照激光二極管10的有源和無(wú)源區(qū)20、30來(lái)描述控制 DBR激光二極管10的方法。一般而言，激光二極管10的有源和無(wú)源區(qū)20、30沿激光二極管10的光軸對(duì)準(zhǔn)，它們沿激光二極管10的波導(dǎo)15的長(zhǎng)度行進(jìn)。有源區(qū)20包括光學(xué)增益介質(zhì)。無(wú)源區(qū)30包括DBR區(qū)段40和任選的相位控制區(qū)段50。DBR區(qū)段40包括布拉格光柵45，該布拉格光柵45可被調(diào)整成在激光二極管10中可用的潛在激光發(fā)射模式的范圍內(nèi)選擇激光發(fā)射波長(zhǎng)。無(wú)源區(qū)30的整個(gè)波導(dǎo)部分被調(diào)整為在所選的發(fā)射波長(zhǎng)處為光學(xué)無(wú)源。 布拉格光柵45 —般沿?zé)o源區(qū)30的波導(dǎo)部分延伸且包括更接近激光二極管的有源區(qū)20的前光柵部42和更接近激光二極管10的后面12的后光柵部44。在圖1和2中僅示意性示出DBR區(qū)段40和布拉格光柵45，因?yàn)樗鼈兪嵌^(qū)段和三區(qū)段DBR激光二極管的公知組件。DBR區(qū)段40包括沿DBR區(qū)段40的不同波導(dǎo)部分布置的前、后加熱元件46、48。如圖2示意性示出的，前、后加熱元件46和48形成由不同加熱元件控制節(jié)點(diǎn)(即前控制節(jié)點(diǎn) f、后控制節(jié)點(diǎn)r和沿共用加熱元件定位在前、后控制節(jié)點(diǎn)f、r之間的共用控制節(jié)點(diǎn)c)描繪的共用電阻加熱元件的多部分?；蛘?，如圖3所示，前、后加熱元件46、48可形成各自包括至少兩個(gè)不同加熱元件控制節(jié)點(diǎn)的不同電阻加熱元件。在任一情況下，前加熱元件46熱耦合到DBR區(qū)段40的前光柵部42，且后加熱元件48熱耦合到DBR區(qū)段40的后光柵部44。由于DBR區(qū)段40的前光柵部42比DBR區(qū)段40的后光柵部44更接近激光二極管的有源區(qū)20，所以前光柵部42在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部44對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)。因此，激光二極管10中的激光發(fā)射模式選擇由前光柵部42支配，且可獨(dú)立于后加熱元件48控制前加熱元件46，以調(diào)諧所選發(fā)射波長(zhǎng)。在本公開(kāi)的具體實(shí)施例中，可控制前、后加熱元件46、48以沿DBR區(qū)段40中的波導(dǎo)部分建立熱梯度，以降低DBR區(qū)段40中的折射率不均勻性。此外，可獨(dú)立于前加熱元件46控制后加熱元件48，以使DBR區(qū)段40的光譜帶寬變窄，使得有可能消除多模激光發(fā)射光譜并將發(fā)射光譜中的模式跳變幅度減少至一個(gè)或兩個(gè)激光發(fā)射模式。本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到很多光學(xué)組件控制體系受限于相對(duì)較低的操作電壓，尤其是在向DBR激光器的加熱元件適當(dāng)?shù)靥峁┹^低操作電壓的背景下。因此，參照?qǐng)D4所示的可選實(shí)施例，其中DBR區(qū)段40包括并聯(lián)電連接的前、后DBR區(qū)段加熱元件46、48，構(gòu)想到可并聯(lián)控制前、后加熱元件46、48，從而與串聯(lián)控制前、后加熱元件的情況(參見(jiàn)圖幻相比降低激光二極管中的加熱元件電壓。優(yōu)選地，前光柵部42對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)將超過(guò)后光柵部44對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)。在特定的實(shí)施例中，前光柵部42對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)將超過(guò)后光柵部44對(duì)DBR區(qū)段40的反射率的貢獻(xiàn)介于約3dB至約8bB之間。在所示的實(shí)施例中，前、后加熱元件46、48包括集成在DBR區(qū)段40中的共用金屬薄膜加熱器或不同的金屬薄膜加熱器，但可構(gòu)想到替換構(gòu)造，只要前、后加熱元件46、48允許對(duì)前、后光柵部42、44的溫度的獨(dú)立控制即可。例如，構(gòu)想到可將前、后加熱元件46、48配置成通過(guò)電流注入來(lái)加熱前、后光柵部42、44。在任意情形下，可利用前加熱元件控制電壓控制前DBR區(qū)段加熱元件46，并且利用后加熱元件控制電壓控制后DBR區(qū)段加熱元件48。 還構(gòu)想到，DBR區(qū)段40可包括沿DBR區(qū)段40的附加的不同波導(dǎo)部布置的附加加熱元件。
DBR激光二極管10可包括含有相位控制區(qū)段50的二區(qū)段激光二極管或三區(qū)段 DBR激光二極管。在DBR激光二極管10包括相位控制區(qū)段50的情況下，布拉格光柵45、有源區(qū)20的增益介質(zhì)以及前、后加熱元件46、48各自應(yīng)定位在相位控制區(qū)段50的外部。圖6是經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源100的示意圖，該激光源100包括DBR激光二極管10、 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件60、耦合光學(xué)器件70、準(zhǔn)直光學(xué)器件80以及輸出濾色器90。在所示實(shí)施例中，DBR激光器輸出光(例如頂光)可利用耦合光學(xué)器件70 (例如，兩個(gè)非球面透鏡)耦合到波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件60 (例如，SHG晶體的PPMgLN波導(dǎo))。在SHG晶體中產(chǎn)生的綠光和殘余頂泵浦光可由準(zhǔn)直光學(xué)器件80進(jìn)行準(zhǔn)直，且殘余頂光可由濾色器90去除。盡管本公開(kāi)示出利用包括增益、相位和DBR區(qū)段的邊緣發(fā)射三區(qū)段DBR激光器的經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光器配置，然而應(yīng)注意到本公開(kāi)的概念可適用于各種經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光器配置，包括邊緣發(fā)射激光器、垂直腔表面發(fā)射激光器以及可能包括或可能不包括相位區(qū)段的DBR激光器配置。此外，構(gòu)想到可提供各種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件，包括超過(guò)二次諧波發(fā)生(SHG) 的轉(zhuǎn)換而配置的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件。本公開(kāi)的概念還可適用于除激光掃描投影儀外的各種應(yīng)用。與圖1和2所示類(lèi)似的DBR激光器中的前、后加熱元件的特征結(jié)果示出波長(zhǎng)調(diào)諧可由前加熱元件支配，認(rèn)為前加熱元件至少能夠提供在25°C下高達(dá)15. 5nm/ff的波長(zhǎng)調(diào)諧效率、在60°C下高達(dá)16. 8nm/ff,且構(gòu)想較高的效率。還構(gòu)想到對(duì)于4. 7V的加熱器電壓在 25°C和60°C下分別為至少6. 9nm和7. 3nm的調(diào)諧范圍。盡管后加熱元件的熱和電特性通常類(lèi)似于前加熱元件，然而激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配。在閾值以下測(cè)量的反射和透射光譜指示當(dāng)后加熱元件在操作時(shí)，后光柵部的反射比前光柵部的反射低3-8dB，且調(diào)諧范圍從約Inm增加到約6nm。當(dāng)前加熱元件在操作時(shí)，激光發(fā)射模式由經(jīng)調(diào)諧的光柵部選擇， 只要其反射率高于后光柵部即可。當(dāng)將前加熱元件用于波長(zhǎng)調(diào)諧時(shí)，輸出功率測(cè)量和激光器特性指示波長(zhǎng)調(diào)諧效率可翻倍，功耗可降低至少40%，且所需的電流和電壓電平可顯著降低。此外，構(gòu)想到利用對(duì)前、后加熱元件的獨(dú)立控制的DBR激光器二極管的輸出將呈現(xiàn)較窄的DBR 3dB反射帶寬和在3dB帶寬內(nèi)較少的縱模。以本文所述方式利用前、后DBR區(qū)段加熱元件的DBR激光器的特征結(jié)果示出模式跳變式樣可主要利用后加熱元件來(lái)控制，而波長(zhǎng)調(diào)諧范圍可由前加熱元件來(lái)控制?？上?DBR反射光譜中的旁瓣?？煽刂坪蠹訜嵩韵嗄０l(fā)射光譜并提供在寬范圍的增益電流下的單模發(fā)射光譜。在寬范圍的增益電流上還構(gòu)想到大約40dB及更高量級(jí)的典型旁模式抑制。后加熱元件還可用于在CW和波長(zhǎng)恢復(fù)操作下在各種波長(zhǎng)調(diào)諧范圍中降低模式跳變幅度，諸如在美國(guó)專(zhuān)利No. US 2008/0089373和US 2008/0089370中所描述的。在激光器生產(chǎn)和選擇中，這些類(lèi)型的光譜改進(jìn)可用于將特定激光器的狀態(tài)從“被拒絕”改變?yōu)椤氨唤邮堋?。?gòu)想到上述光譜改進(jìn)可歸因于利用前、后DBR區(qū)段加熱元件沿DBR區(qū)段產(chǎn)生的熱梯度。熱梯度可用于減少沿DBR區(qū)段中的光程的不均勻性，即折射率、溫度、光柵間距、光柵占空比、光柵形式、DBR區(qū)段損耗、反射等的不均勻性。已經(jīng)證明由墊塊(submoimt)誘發(fā)的應(yīng)力引起的折射率不均勻性是光譜缺陷的主要起因。上述光譜改進(jìn)還可歸因于后光柵部的反射頻帶中產(chǎn)生的向較長(zhǎng)波長(zhǎng)的偏移，這提供了與前光柵部的反射頻帶的較好重疊。
還應(yīng)注意，本文中對(duì)本發(fā)明的部件以特定方式“配置”以使特定屬性具體化、或以特定方式起作用的敘述都是結(jié)構(gòu)性的敘述，與期望用途的敘述相反。更具體地，本文所提到的部件被“配置”的方式表示該部件的現(xiàn)有物理狀態(tài)，因此，它應(yīng)被理解為對(duì)部件的結(jié)構(gòu)特性的明確陳述。注意，類(lèi)似“優(yōu)選”、“普遍”和“通?！敝?lèi)的術(shù)語(yǔ)在本文中采用時(shí)不用于限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍或者暗示某些特征是關(guān)鍵性的、必要的、或甚至對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或功能而言重要。相反，這些術(shù)語(yǔ)僅僅旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的特定方面，或強(qiáng)調(diào)可用于也可不用于本發(fā)明的特定實(shí)施例的替代或附加特征。為了描述和定義本發(fā)明，注意在本文中采用術(shù)語(yǔ)“近似”來(lái)表示可歸因于任何定量比較、數(shù)值、測(cè)量值、或其它表示的固有不確定程度。本文還采用術(shù)語(yǔ)“近似”來(lái)表示一定量表示偏離規(guī)定參考值的程度，但不會(huì)在此問(wèn)題上導(dǎo)致本發(fā)明主題的基本功能改變。已詳細(xì)地并參照本發(fā)明的具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的主題，但顯然多種修改和變化是可能的，且不背離所附權(quán)利要求書(shū)中所限定的本發(fā)明的范圍。更具體地，雖然本發(fā)明的某些方面在本文中被標(biāo)識(shí)為優(yōu)選的或特別有優(yōu)勢(shì)的，但可構(gòu)想本發(fā)明不一定限于這些方 注意，所附權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)使用術(shù)語(yǔ)“其中”作為過(guò)渡短語(yǔ)。出于限定本發(fā)明的目的，應(yīng)注意該術(shù)語(yǔ)是作為開(kāi)放式的過(guò)渡短語(yǔ)而被引入所附權(quán)利要求中的，該開(kāi)放式的過(guò)渡短語(yǔ)用于引入對(duì)所述結(jié)構(gòu)的一系列特性的陳述，且應(yīng)當(dāng)按照與更常用的開(kāi)放式前序術(shù)語(yǔ)“包括”相似的方式進(jìn)行解釋。
權(quán)利要求
1.一種控制DBR激光二極管的方法，所述DBR激光二極管包括沿所述激光二極管的光軸對(duì)準(zhǔn)的有源區(qū)和無(wú)源區(qū)，其中所述激光二極管的有源區(qū)包括光學(xué)增益介質(zhì)；所述激光二極管的無(wú)源區(qū)包括DBR區(qū)段；所述DBR區(qū)段包括布拉格光柵，所述布拉格光柵被調(diào)整成有助于從可用的潛在激光發(fā)射模式范圍中進(jìn)行激光發(fā)射波長(zhǎng)選擇；無(wú)源區(qū)的波導(dǎo)部分被調(diào)整為在所選的發(fā)射波長(zhǎng)處為光學(xué)無(wú)源；所述布拉格光柵沿DBR區(qū)段延伸且包括前光柵部和后光柵部；所述DBR區(qū)段的前光柵部比所述DBR區(qū)段的后光柵部更接近激光二極管的有源區(qū)，使得前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)，并且激光二極管中的激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配；DBR區(qū)段包括熱耦合到DBR區(qū)段的前光柵部的前加熱元件和熱耦合到DBR區(qū)段的后光柵部的后加熱元件；所述DBR區(qū)段的前加熱元件和后加熱元件沿DBR區(qū)段的不同波導(dǎo)部分布置；以及獨(dú)立于后加熱元件控制前加熱元件，以調(diào)諧所選的發(fā)射波長(zhǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獨(dú)立于前加熱元件控制后加熱元件，以使 DBR區(qū)段的反射光譜的光譜帶寬變窄。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還控制后加熱元件以消除多模激光發(fā)射光譜并將發(fā)射光譜中的模式跳變幅度降低至不高于兩個(gè)模式。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述DBR激光二極管包括含有DBR區(qū)段和增益區(qū)段的二區(qū)段DBR激光二極管。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述DBR激光二極管包括三區(qū)段DBR激光二極管，且所述三區(qū)段DBR激光二極管的無(wú)源區(qū)還包括介于DBR區(qū)段和增益區(qū)段之間的相位控制區(qū)段。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)介于約3dB至約8dB之間。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前加熱元件和后加熱元件形成由不同加熱元件控制節(jié)點(diǎn)描繪的共用電阻加熱元件的多個(gè)部分。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，共用加熱元件由前控制節(jié)點(diǎn)、后控制節(jié)點(diǎn)和沿共用加熱元件定位在前、后控制節(jié)點(diǎn)之間的共用控制節(jié)點(diǎn)描繪成前加熱元件和后加熱元件。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，前加熱元件和后加熱元件形成各自包括至少兩個(gè)不同加熱元件控制節(jié)點(diǎn)的不同電阻加熱元件。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，前加熱元件和后加熱元件包括集成在DBR區(qū)段中的金屬薄膜加熱器。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前加熱元件和后加熱元件包括電阻加熱元件。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述前加熱元件和后加熱元件被配置成通過(guò)電流注入加熱所述前光柵部和后光柵部。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述布拉格光柵包括在所述前光柵部和后光柵部之間的一個(gè)或多個(gè)附加光柵部，且DBR區(qū)段包括沿附加光柵部布置的附加加熱元件。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于DBR激光二極管形成經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源的一部分，所述經(jīng)頻率轉(zhuǎn)換的激光源包括光學(xué)耦合到DBR激光二極管的輸出的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件；以及所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件被配置成將所選的發(fā)射波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成光譜的綠色部分中的經(jīng)轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還控制所述前加熱元件和后加熱元件以沿 DBR區(qū)段的波導(dǎo)部分建立熱梯度，以降低沿DBR區(qū)段中的波導(dǎo)部分的折射率不均勻性。
17.—種控制DBR激光二極管的方法，所述DBR激光二極管包括沿所述激光二極管的光軸對(duì)準(zhǔn)的有源區(qū)和無(wú)源區(qū)，其中所述激光二極管的有源區(qū)包括光學(xué)增益介質(zhì)； 所述激光二極管的無(wú)源區(qū)包括DBR區(qū)段；所述DBR區(qū)段包括布拉格光柵，所述布拉格光柵被調(diào)整成有助于從可用的潛在激光發(fā)射模式的范圍中進(jìn)行激光發(fā)射波長(zhǎng)選擇；無(wú)源區(qū)的波導(dǎo)部分被調(diào)整為在所選的發(fā)射波長(zhǎng)處為光學(xué)無(wú)源； 所述布拉格光柵沿DBR區(qū)段延伸且包括前光柵部和后光柵部； 所述DBR區(qū)段的前光柵部比所述DBR區(qū)段的后光柵部更接近激光二極管的有源區(qū)，使得前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)，并且激光二極管中的激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配；DBR區(qū)段包括熱耦合到DBR區(qū)段的前光柵部的前加熱元件和熱耦合到DBR區(qū)段的后光柵部的后加熱元件；所述DBR區(qū)段的前加熱元件和后加熱元件沿DBR區(qū)段的不同波導(dǎo)部分布置； 控制所述前加熱元件和后加熱元件以沿DBR區(qū)段的波導(dǎo)部分建立熱梯度，以降低沿 DBR區(qū)段中的波導(dǎo)部分的折射率不均勻性。
18.—種控制DBR激光二極管的方法，所述DBR激光二極管包括沿所述激光二極管的光軸對(duì)準(zhǔn)的有源區(qū)和無(wú)源區(qū)，其中所述激光二極管的有源區(qū)包括光學(xué)增益介質(zhì)； 所述激光二極管的無(wú)源區(qū)包括DBR區(qū)段；所述DBR區(qū)段包括布拉格光柵，所述布拉格光柵被調(diào)整成有助于從可用的潛在激光發(fā)射模式的范圍中進(jìn)行激光發(fā)射波長(zhǎng)選擇；無(wú)源區(qū)的波導(dǎo)部分被調(diào)整為在所選的發(fā)射波長(zhǎng)處為光學(xué)無(wú)源；所述布拉格光柵沿DBR區(qū)段延伸且包括前光柵部和后光柵部； 所述DBR區(qū)段的前光柵部比所述DBR區(qū)段的后光柵部更接近激光二極管的有源區(qū)，使得前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)，并且激光二極管中的激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配；DBR區(qū)段包括熱耦合到DBR區(qū)段的前光柵部的前加熱元件和熱耦合到DBR區(qū)段的后光柵部的后加熱元件；所述DBR區(qū)段的前加熱元件和后加熱元件沿DBR區(qū)段的不同波導(dǎo)部分布置； 并聯(lián)控制所述前加熱元件和后加熱元件，從而與串聯(lián)控制前加熱元件和后加熱元件的情況相比降低激光二極管中的加熱元件電壓。
19.一種包括DBR激光二極管的激光源，其中所述激光二極管包括沿激光二極管的光軸對(duì)準(zhǔn)的有源區(qū)和無(wú)源區(qū)； 所述激光二極管的有源區(qū)包括光學(xué)增益介質(zhì)； 所述激光二極管的無(wú)源區(qū)包括DBR區(qū)段；所述DBR區(qū)段包括布拉格光柵，所述布拉格光柵被調(diào)整成有助于從可用的潛在激光發(fā)射模式的范圍中進(jìn)行激光發(fā)射波長(zhǎng)選擇；無(wú)源區(qū)的波導(dǎo)部分被調(diào)整為在所選的發(fā)射波長(zhǎng)處為光學(xué)無(wú)源； 所述布拉格光柵沿DBR區(qū)段延伸且包括前光柵部和后光柵部； 所述DBR區(qū)段的前光柵部比所述DBR區(qū)段的后光柵部更接近激光二極管的有源區(qū)，使得前光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)超過(guò)后光柵部在可用的潛在激光發(fā)射模式范圍內(nèi)對(duì)DBR區(qū)段的反射率的貢獻(xiàn)，并且激光二極管中的激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配；DBR區(qū)段包括熱耦合到DBR區(qū)段的前光柵部的前加熱元件和熱耦合到DBR區(qū)段的后光柵部的后加熱元件；所述DBR區(qū)段的前加熱元件和后加熱元件沿DBR區(qū)段的不同波導(dǎo)部分布置； 所述激光源被編程為獨(dú)立于后加熱元件控制前加熱元件，以調(diào)諧所選的發(fā)射波長(zhǎng)。
20.如權(quán)利要求19所述的激光源，其特征在于，所述激光源還被編程為獨(dú)立于后加熱元件控制所述前加熱元件，以沿DBR區(qū)段的波導(dǎo)部分建立熱梯度，并降低沿DBR區(qū)段中的波導(dǎo)部分的折射率不均勻性。
全文摘要
提供一種控制DBR激光二極管的方法，其中控制前、后DBR加熱元件使得DBR區(qū)段的后光柵部的反射率低于DBR區(qū)段的前光柵部的反射率。由此，激光發(fā)射模式選擇由前光柵部支配，且可控制前DBR區(qū)段加熱元件用于波長(zhǎng)調(diào)諧。此外，可控制后DBR區(qū)段加熱元件，以使DBR反射光譜的光譜帶寬變窄。公開(kāi)并要求保護(hù)其它實(shí)施例。
文檔編號(hào)H01S3/08GK102396120SQ201080017074
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者C-E·扎, H·K·恩古耶 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司