【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体光电集成，尤其涉及一种非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器。
技术介绍
1、随着光通信和互连技术的爆炸式增长，对半导体激光器提出了在宽波长范围内实现窄线宽激光的要求。特别是在密集波分复用（dense wavelength divisionmultiplexing，dwdm）系统中，需要同时具有窄线宽和宽可调谐性的激光器，以便在众多信道中应用高调制速率。面对半导体激光器的线宽问题，常用的解决方案是集成外腔激光器(external-cavity laser， ecl)，利用无源腔体实现波长可调和线宽减小。随着硅光子学的蓬勃发展，集成外腔激光器引起了广泛关注。人们探索了不同结构的外腔，如采样光栅、阵列波导光栅和微环谐振器(micro ring resonator，mrr)等。尽管外腔具有减小线宽的优势，但在宽波长范围内实现集成 ecl 的超低线宽仍然遥不可及。并且外腔激光器保障调谐稳定性的基础上，仍然需要持续的能量支持来维持其操作状态和性能。
2、具体来说，对于基于光学谐波游标效应（vernier效应）的级联mrr ecl，其线宽主要由mrr的q值决定。但是现在硅基芯片的工艺误差大且不可控，会导致所制备的mrr的q值与设计相比误差大以及谐振波长偏离工作点。因此，改善制备工艺所产生的制备误差以实现设计mrr的谐振波长准确可控，在宽波长范围内低功耗集成ecl的超低线宽是亟需解决的重大难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种非易失性c+l波段窄线
2、本专利技术实施例的第一方面提供了一种非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，包括：c+l波段光源，用于产生c+l波段激光；第一模斑转换器，用于调节c+l波段激光的光斑形状，得到第一光信号；宽带可调谐滤波芯片，包括级联的两个非易失性相变材料异质集成的微环谐振器，用于基于热反馈调控实现第一光信号的波长的可调谐；第二模斑转换器，用于调节波长调谐后的第一光信号的光斑形状，得到第二光信号；光放大器，用于对第二光信号进行放大后输出激光。
3、根据本专利技术的实施例，非易失性相变材料包括硫族化合物相变材料或硅波导可异质集成的非易失性材料。
4、根据本专利技术的实施例，硫族化合物相变包括sb2te3、sb2se3、ge2sb2se4te1、ge-sb-te中的至少之一组成的硫系相变材料。
5、根据本专利技术的实施例，两个微环谐振器基于光学谐波游标效应相互之间调节谐振波长，构成窄线宽滤波器。
6、根据本专利技术的实施例，微环谐振器通过不同幅度的脉冲电压调节谐振波长，以实现第一光信号的波长的可调谐。
7、根据本专利技术的实施例，c+l波段光源包括c、l波段半导体激光器，放大自发辐射光源和白光光源其中之一。
8、根据本专利技术的实施例，第一模斑转换器和第二模斑转换器包括硅基波导模斑转换器，空间光耦合系统和光纤阵列耦合系统的其中之一。
9、本专利技术实施例的第二方面提供了一种非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，包括：
10、c+l波段光源、1×n光耦合器、n个第一模斑转换器、n个宽带可调谐滤波芯片、n个第二模斑转换器，n个光放大器，其中，c+l波段光源的输出连接1×n光耦合器；1×n光耦合器的每个输出均连接依次一个第一模斑转换器、一个宽带可调谐滤波芯片、一个第二模斑转换器，一个光放大器，构成n个激光输出通道；c+l波段光源用于产生c+l波段激光；第一模斑转换器用于调节c+l波段激光的光斑形状，得到第一光信号；宽带可调谐滤波芯片包括级联的两个非易失性相变材料异质集成的微环谐振器，用于基于热反馈调控实现第一光信号的波长的可调谐；第二模斑转换器用于调节波长调谐后的第一光信号的光斑形状，得到第二光信号；光放大器用于对第二光信号进行放大后输出激光。
11、根据本专利技术的实施例，基于热反馈同时对n个激光输出通道的第一光信号的波长进行统一调制。
12、根据本专利技术的实施例，各个激光输出通道的微环谐振器之间调节谐振波长采用的脉冲电压的幅度不同，以使各个激光输出通道实现不同的线宽输出。
13、根据本专利技术实施例的非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，至少具备以下有益效果：
14、由于宽带可调谐滤波芯片采用级联的两个非易失性相变材料异质集成的微环谐振器构成，在波长调节时，非易失性相变材料异质集成的微环谐振器能够通过基于热反馈对微环谐振器的谐振波长进行精确且稳定的调控，且调控完成后不需要保持电压输入，因此能够解决在宽波长范围内实现稳定集成 ecl 的超低线宽问题。
15、非易失性相变材料异质集成的微环谐振器能够借助于与相变材料实现工艺误差和光源补偿调控从而能够降低热反馈，具备高能效的优势。
16、非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器还能实现多通道的超低线宽输出，并且不同的通道能够实现不同的线宽输出。
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1.一种非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述非易失性相变材料包括硫族化合物相变材料或硅波导可异质集成的非易失性材料。
3.根据权利要求2所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述硫族化合物相变包括Sb2Te3、Sb2Se3、Ge2Sb2Se4Te1、Ge-Sb-Te中的至少之一组成的硫系相变材料。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，两个所述微环谐振器基于光学谐波游标效应相互之间调节谐振波长，构成窄线宽滤波器。
5.根据权利要求4所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述微环谐振器通过不同幅度的脉冲电压调节所述谐振波长，以实现所述第一光信号的波长的可调谐。
6.根据权利要求1所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述C+L波段光源包括C、L波段半导体激光器，放大自发辐射光源和白光光源其中之一。
7.根据权利要
8.一种非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，基于热反馈同时对n个激光输出通道的第一光信号的波长进行统一调制。
10.根据权利要求8或9所述的非易失性C+L波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，各个激光输出通道的所述微环谐振器之间调节谐振波长采用的脉冲电压的幅度不同，以使各个激光输出通道实现不同的线宽输出。
...【技术特征摘要】
1.一种非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述非易失性相变材料包括硫族化合物相变材料或硅波导可异质集成的非易失性材料。
3.根据权利要求2所述的非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述硫族化合物相变包括sb2te3、sb2se3、ge2sb2se4te1、ge-sb-te中的至少之一组成的硫系相变材料。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，两个所述微环谐振器基于光学谐波游标效应相互之间调节谐振波长，构成窄线宽滤波器。
5.根据权利要求4所述的非易失性c+l波段窄线宽可调谐激光器，其特征在于，所述微环谐振器通过不同幅度的脉冲电压调节所述谐振波长，以实现所述第一光信号的波长的可调谐。
【专利技术属性】
技术研发人员：李明，王鹏，谢毓俊，邹思硕，林宏焘，李昂，屈杨，金烨，魏茂良，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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