專利名稱：外腔式電光可調激光器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光學儀器和光纖通信技術領域，具體設計一種外腔式電光可調的激光器。
背景技術：
在光通信時代，激光器作為數(shù)字信號的傳播載體.，激光器的每一個光頻率對應了通信的每一個頻道，每一根光纖中可容納多個通信頻道，也就是多個頻率的激光載體，而激光器的頻率將需要隨網(wǎng)絡的流量的變化而動態(tài)的改變。國際通信標準規(guī)定C-Band從 1530nm到1570nm每50(ihZ的間隔覆蓋100個頻道，作為通信光源的可調激光器，已有的發(fā)明包括通過加熱使DFB的腔長變化而改變激光器的光頻率，該發(fā)明可調激光器的頻率調節(jié)時間長達幾秒以上；有的發(fā)明是在激光腔內加入光柵利用微電機該變光柵的角度來選擇輸出的頻率，該發(fā)明的問題是激光器對環(huán)境的震動非常的敏感，可靠性差；還有的發(fā)明是在激光腔內加入聲光器件來改變激光器的光頻率，此發(fā)明的問題是聲波產生的熱使激光器的穩(wěn)定性變差。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種外腔式電光可調激光器，其利用液晶的電光效應和多光束相干形成窄帶濾波器來調控激光的輸出頻率，由于是用交變電壓微電流控制，因此可快速響應、無熱效應，在調節(jié)過程中沒有任何機械移動，因此周圍環(huán)境的震動對設備影響極小。為了解決現(xiàn)有技術中的這些問題，本發(fā)明提供的技術方案是
一種外腔式電光可調激光器，它包括準直透鏡、設于準直透鏡間的光增益介質、設于準直透鏡后端的電光可調濾波器、電光可調液晶相位補償器、高反射鏡，所述的激光器中還包括一寬帶膜與固定法布里-珀羅腔，所述的固定法布里-珀羅腔設于所述的電光可調濾波器的前端，所述的高反射鏡設于所述的電光可調液晶相位補償器的后端，所述的寬帶膜可設于電光可調濾波器或者電光可調液晶相位補償器或者高反射鏡三者之一的前端，所述的寬帶膜模的帶寬小于所述的電光可調濾波器的周期間隔，所述的電光可調濾波器的帶寬小于所述的固定法布里-珀羅腔模的周期間隔。詳細的技術方案是一種外腔式電光可調激光器，它包括準直透鏡、設于準直透鏡間的光增益介質、設于準直透鏡后端的電光可調濾波器、電光可調液晶相位補償器、高反射鏡，所述的激光器中還包括一寬帶膜與固定法布里-珀羅腔，所述的固定法布里-珀羅腔設于所述的電光可調濾波器的前端，所述的高反射鏡設于所述的電光可調液晶相位補償器的后端，所述的寬帶膜可設于電光可調濾波器或者電光可調液晶相位補償器或者高反射鏡三者之一的前端，所述的寬帶膜模的帶寬小于所述的電光可調濾波器的周期間隔，所述的電光可調濾波器的帶寬小于所述的固定法布里-珀羅腔模的周期間隔，所述的電光可調濾波器為液晶法布里-珀羅腔，所述的液晶法布里-珀羅腔的腔長小于等于15微米，所述的液晶法布里-珀羅腔的兩光學面的反射率為929Γ94%，所述的液晶法布里-珀羅腔的電極面位于法布里-珀羅腔中的高反介質膜的最外層，所述的液晶法布里-珀羅腔中的液晶的雙折射率之差大于0. 2，所述的電光可調液晶相位補償器的液晶厚度小于等于15微米，所述的電光可調液晶相位補償器的液晶的雙折射率之差大于0. 2，所述的高反射鏡的寬帶大于40 納米，所述的高反射鏡的反射率在寬帶內大于99. 9%。當所述的寬帶膜設于電光可調濾波器的前端或者設于電光可調液晶相位補償器的前端時，所采用的寬帶膜為寬帶透光膜；當所屬的寬帶膜設于高反射鏡前端時，所采用的寬帶膜為寬帶反射膜。對于上述技術方案，我們還可以進一步地優(yōu)化，所述的光增益介質的前端面和寬帶高反鏡形成光學共振腔，所述的光學共振腔內的所有光學通光面的透光率大于99%。更進一步，所述的液晶法布里-珀羅腔的電光調制頻率為5 100千赫茲，所述的電光可調液晶相位補償器的電光調制頻率為5 100千赫茲。更進一步，所述的電光可調液晶相位補償器的相位調節(jié)范圍大于激光器腔膜的一個周期。相對于現(xiàn)有技術中的方案，本發(fā)明的優(yōu)點是
1.本發(fā)明所提供的外腔式電光可調激光器所采用的電光可調濾波器是腔長極短的液晶法布里-珀羅腔并確保該濾波器在一個周期間隔只有一個固定法布里-珀羅腔的模被選中，而寬帶膜則過濾固定法里布-珀羅腔所產生的周期性多峰并且只反射一個峰的波長回光學共振腔，這樣在通過電光可調液晶相位補償器即可將光學共振腔縱模的一個峰調整到電光可調濾波器的主峰，如此即可確保激光成單模輸出，提高激光的輸出穩(wěn)定性與可靠性；
2.本發(fā)明所提供的外腔式電光可調激光器中，濾波器、相位補償器均通過液晶的電光效應調節(jié)激光器的輸出光頻率，由于是采用狡辯電壓、微電流控制，因而可在10微妙內快速響應且無熱效應，這一結構使其收外部環(huán)境的震動影響也大大降低，提高了激光器的工作穩(wěn)定性。


下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述 圖1為本發(fā)明的結構示意圖2為本發(fā)明所描述的增益介質的結構示意圖3為本發(fā)明所描述的電光可調濾波器的結構示意圖4為本發(fā)明所描述的電光可調液晶相位補償器的結構示意圖5為本實施例中所描述的固定法布里-珀羅腔的腔膜；
圖6為本實施例中所描述的激光器的腔膜；
圖7為本實施例中寬帶高反射鏡的光譜圖8為本實施例中電光可調濾波器的光譜其中10、準直透鏡；20、光增益介質；21、光增益介質前端；22、光增益介質后端；30、準直透鏡；40、固定法布里-珀羅腔；50、液晶法布里-珀羅腔；51、電極；52、電極；53、液晶； 60、電光可調液晶相位補償器；61、電極；62、電極；63、液晶；70、寬帶高反射鏡。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。實施例
如圖ι所示，本實施例中所描述的外腔式電光可調激光器為一寬帶膜設于高反射鏡70 前端的激光器，它包括準直透鏡10和準直透鏡30、設于兩準直透鏡間的光增益介質20、設于準直透鏡30后端的電光可調濾波器、電光可調液晶相位補償器60以及高反射鏡70，所述的激光器中還包括一寬帶膜與固定法布里-珀羅腔40，所述的固定法布里-珀羅腔設于所述的電光可調濾波器的前端，所述的高反射鏡70設于所述的電光可調液晶相位補償器60 的后端，所述的寬帶膜模的帶寬小于所述的電光可調濾波器的周期間隔，所述的電光可調濾波器的帶寬小于所述的固定法布里-珀羅腔40模的周期間隔。在本實施例中，如圖2所示，光增益介質20前后兩端的透射率不同，光增益介質前端21的反射率為10%，光增益介質后端22則貼有99%的增透膜。所述的電光可調濾波器為液晶法布里-珀羅腔50，其結構如圖3所示，所述的液晶法布里-珀羅腔50的腔長等于15微米，所述的液晶法布里-珀羅腔的可調液晶53設于兩光學面之間，兩端分別連接電極51和電極53，所述的液晶法布里-珀羅腔50的兩光學面的反射率為93%，所述的液晶法布里-珀羅腔50的電極面位于法布里-珀羅腔中的高反介質膜的最外層，所述的液晶法布里-珀羅腔50中的液晶的雙折射率之差大于0. 2。如圖4所示，所述的電光可調液晶相位補償器60的液晶63厚度等于15微米，所述的電光可調液晶相位補償器60的液晶63的雙折射率之差大于0. 2，液晶63兩端連接電極61和電極62以通電調節(jié)液晶折射率，所述的電光可調液晶相位補償器60的相位調節(jié)范圍大于激光器腔膜的一個周期。而所述的寬帶膜的寬帶大于40納米，所述的高反射鏡的反射率是99%，所形成的寬帶高反射鏡的腔膜帶寬為5. 5G赫茲，它的周期是13. 5G赫茲。固定法布里-珀羅腔40的自由空間周期為50G赫茲，精密參數(shù)(F)是10，其帶寬是IOG赫茲，這樣它就小于激光器的腔膜周期13. 5G赫茲，可確保激光單模輸出。本實施例中的液晶法布里-珀羅腔50的帶寬是75G赫茲，它的帶寬小于法布里-珀羅腔的周期間隔，這樣作為電光可調濾波器的液晶法布里-珀羅腔50在一個周期間隔內只有一個固定法布里-珀羅腔40的模被選中。上述實例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人是能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種外腔式電光可調激光器，它包括準直透鏡、設于準直透鏡間的光增益介質、設于準直透鏡后端的電光可調濾波器、電光可調液晶相位補償器、高反射鏡，其特征在于，所述的激光器中還包括一寬帶膜與固定法布里-珀羅腔，所述的固定法布里-珀羅腔設于所述的電光可調濾波器的前端，所述的高反射鏡設于所述的電光可調液晶相位補償器的后端， 所述的寬帶膜可設于電光可調濾波器或者電光可調液晶相位補償器或者高反射鏡三者之一的前端，所述的寬帶膜模的帶寬小于所述的電光可調濾波器的周期間隔，所述的電光可調濾波器的帶寬小于所述的固定法布里-珀羅腔模的周期間隔。
2.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的電光可調濾波器為液晶法布里-珀羅腔，所述的液晶法布里-珀羅腔的腔長小于等于15微米，所述的液晶法布里-珀羅腔的兩光學面的反射率為929Γ94%，所述的液晶法布里-珀羅腔的電極面位于法布里-珀羅腔中的高反介質膜的最外層，所述的液晶法布里-珀羅腔中的液晶的雙折射率之差大于0.2。
3.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的電光可調液晶相位補償器的液晶厚度小于等于15微米，所述的電光可調液晶相位補償器的液晶的雙折射率之差大于0.2。
4.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，設于電光可調濾波器或者電光可調液晶相位補償器兩者之一的前端的寬帶膜為寬帶透光膜。
5.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，設于高反射鏡前端的寬帶膜為寬帶反射膜。
6.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的寬帶膜的寬帶大于40納米。
7.根據(jù)權利要求1所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的光增益介質的前端面和寬帶高反鏡形成光學共振腔，所述的光學共振腔內的所有光學通光面的透光率大于 99%ο
8.根據(jù)權利要求2所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的液晶法布里-珀羅腔的電光調制頻率為5 100千赫茲。
9.根據(jù)權利要求3所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的電光可調液晶相位補償器的電光調制頻率為5 100千赫茲。
10.根據(jù)權利要求1或2或3所述的外腔式電光可調激光器，其特征在于，所述的電光可調液晶相位補償器的相位調節(jié)范圍大于激光器腔膜的一個周期。
全文摘要
本發(fā)明所提供的外腔式電光可調激光器所采用的電光可調濾波器是腔長極短的液晶法布里-珀羅腔并確保該濾波器在一個周期間隔只有一個固定法布里-珀羅腔的模被選中，而寬帶膜則過濾固定法里布-珀羅腔所產生的周期性多峰并且只反射一個峰的波長回光學共振腔，這樣在通過電光可調液晶相位補償器即可將光學共振腔縱模的一個峰調整到電光可調濾波器的主峰，如此即可確保激光成單模輸出，提高激光的輸出穩(wěn)定性與可靠性。
文檔編號H01S3/137GK102280809SQ20111019698
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者余模智 申請人:余模智