CN101588015A - 宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法 - Google Patents

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CN101588015A CNA2009101120584A CN200910112058A CN101588015A CN 101588015 A CN101588015 A CN 101588015A CN A2009101120584 A CNA2009101120584 A CN A2009101120584A CN 200910112058 A CN200910112058 A CN 200910112058A CN 101588015 A CN101588015 A CN 101588015A
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王启平
马英俊
吴砺
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Abstract

本发明涉及激光领域,尤其涉及窄带光谱输出的激光器。本发明的宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法主要是:在半导体激光器的激光腔的一端面镀窄带高反膜,所述的激光腔的另一端面镀增透膜或不镀膜。或者,在半导体激光器的激光腔的一端面前设置一反射镜,在反射镜上镀窄带高反膜,所述的激光腔的两端面镀增透膜或不镀膜。可以在本发明所述的激光腔输出端可***窄带滤波片,以进一步压缩谱线的宽度。由于本发明的方法没有增加任何其它的选模元件,因此结构同样简单,也不增加任何成本。本发明的方法制作的半导体激光器亦可用作波长锁定半导体激光器。

Description

宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法
技术领域
本发明涉及激光领域,尤其涉及窄带光谱输出的激光器。
背景技术
在通讯中F-P腔LD激光输出线宽在几个nm到几十个nm,很难适应较高速率光纤通讯中,而DFB腔激光器线宽较窄,但成本较高,另一方面由于半导体激光器波长随温度变化较大,窄反射率激光器可产生波长锁定激光器。
目前普通的半导体激光器由于荧光谱线较宽,在腔内没有选模元件,因此输出的激光谱线会有几nm甚至十几nm,而且随温度飘移较快,在很多场合会限制它的应用,如在通讯中,F-P腔LD激光输出线宽在几个nm,这样具有较大的色散,限制了它的传输距离,现在通常的做法是用布拉格光栅作成DFB LD,但是成本相对普通F-P腔LD来说价格较高。对其它波长的LD来说,为了限制LD的谱线宽度,同时将LD的波长在一定温度范围内所定,现在比较成熟的方法是用光栅在腔外反馈,从而达到目的,同样面临的问题是成本高,而且结构相对来说比较复杂。
发明内容
本发明提供了一种简单而实用的方法,将普通宽谱半导体激光器(LD)变成窄带输出,具体的技术方案如下:
通常的LD在芯片腔的输出端不镀膜或者是增透膜,另外一端镀高反膜,这种高反膜都是在很宽的波长范围内高反,通常带宽与峰值波长的比例是1%-20%。本发明的实质是将普通LD上的宽带高反膜变成窄带高反膜,半峰值带宽与峰值波长的比例<0.2%,该窄带半高宽可小至1nm,峰值反射率在60%-100%范围内。或者,在半导体激光器的激光腔的一端面前设置一反射镜,在反射镜上镀窄带高反膜,所述的激光腔的两端面镀增透膜或不镀膜。这样,相当于在再宽带谱线中强制选模,从而使得输出带宽窄,同时在一定的温度范围内起到锁模作用,由于它没有增加任何其它的选模元件,因此结构同样简单,也不增加任何成本。本发明的方法制作的半导体激光器亦可用作波长锁定半导体激光器。
附图说明
图1(a)是普通宽谱半导体激光器的结构示意图;
图1(b)是普通宽谱半导体激光器端面镀宽带高反膜的光谱线示意图;
图1(c)是普通宽谱半导体激光器的输出光谱线示意图;
图2是本发明的激光器的第一实施结构示意图;
图3是本发明的激光器的第二实施结构示意图;
图4(a)是本发明的激光器端面镀窄带高反膜的光谱线示意图;
图4(b)是本发明的激光器的输出光谱线示意图。
具体实施方式
现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。
参阅图1(a)所示是普通LD的芯片的结构示意图。其中,3表示LD芯片的激光腔体,2表示LD激光腔的输出端面,11表示LD激光腔的另一个端面。如图1(b)所示,在该端面11上镀普通的高反膜(宽带HR膜)。在这种情况下,输出的激光谱线如图1(c)所示,Δλ为输出激光谱线的半高宽,通常为几个nm以上。
参阅图2所示是本发明的激光器的第一实施结构示意图。其中,3表示LD芯片的激光腔体,2表示LD激光腔的输出端面,21表示LD激光腔的另一个端面。如图4a所示,在该端面上镀窄带高反膜(窄带HR膜),带通可达1nm左右。在这种情况下,输出的激光谱线如图4(b)所示,Δλ1为输出激光谱线的半高宽,可达1nm左右。
或者,采用如图3所示的第二实施结构示意图。其中,4表示反射腔镜,3表示LD芯片的激光腔体,2表示LD激光腔的输出端面,31表示LD激光腔的另一个端面,在该端面31上镀增透膜;在反射腔镜4上的窄带高反膜41,带通可达1nm左右。如图4a所示,在该端面上镀窄带高反膜(窄带HR膜),带通可达1nm左右。在这种情况下,输出的激光谱线如图4(b)所示,Δλ1为输出激光谱线的半高宽,可达1nm左右。
如上所述的窄带高反膜(窄带HR膜)的半峰值带宽与峰值波长的比例<0.2%。该窄带半高宽可小至1nm,峰值反射率在60%-100%范围内。
扩展的,可以在本发明所述的激光腔输出端可***窄带滤波片,以进一步压缩谱线的宽度。
本发明的方法制作的半导体激光器亦可用作波长锁定半导体激光器。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:在半导体激光器的激光腔的一端面镀窄带高反膜。
2.如权利要求1所述的宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:所述的激光腔的另一端面镀增透膜或不镀膜。
3.宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:在半导体激光器的激光腔的一端面前设置一反射镜,在反射镜上镀窄带高反膜。
4.如权利要求3所述的宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:所述的激光腔的两端面镀增透膜或不镀膜。
5.如权利要求1或3所述的宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:所述的窄带高反膜的半峰值带宽与峰值波长的比例<0.2%。
6.如1-4任一权利要求所述的宽谱半导体激光器实现窄带光谱输出的方法,其特征在于:在所述的激光腔输出端可***窄带滤波片。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847820A (zh) * 2010-05-21 2010-09-29 山东大学 一种免镀耦合输出介质膜的固体激光器
CN103401137A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种具有锁模功能的半导体激光器结构
CN111193184A (zh) * 2019-12-30 2020-05-22 腾景科技股份有限公司 一种镀在半导体激光器腔面用于选模的超窄带超薄反射膜
CN117199992A (zh) * 2023-11-07 2023-12-08 上海三菲半导体有限公司 一种利用窄带宽反射器制造单模激光二极管的方法

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