CN114374145B - 一种rec半导体激光器阵列波长控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种REC半导体激光器阵列波长控制***，包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、独立式TEC、热敏电阻和热沉；独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部；TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元上的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。本发明通过在激光器阵列芯片的外部和内部分别进行温度的粗调和精调，使得每个激光器通道均能输出稳定波长的光束，实现对波长间隔的精确控制。

Description

一种REC半导体激光器阵列波长控制***

技术领域

本发明涉及半导体激光器阵列芯片技术领域，具体而言涉及一种REC(重构等效啁啾，Reconstruction-Equivalent-Chirp)半导体激光器阵列波长控制***。

背景技术

在半导体激光器中，均匀光栅波导结构在性能上已经不能满足现在的需求，所以往往会在光栅中引入如相移、啁啾等精密的结构。为了降低工艺要求，可以利用重构等效啁啾(Reconstruction-Equivalent-Chirp，REC)技术等效实现诸如此类的复杂光栅。相比于传统工艺，REC技术可以将波长的精准度提升约两个数量级，经过估算，该技术可将波长精度控制到±0.2nm以内。该技术在一个芯片上集成了数个激光器阵列，每个激光器发出波长间隔相等的光波，整个芯片的尺寸在微米量级，较小的体积和重量大大扩展了这种激光器的应用范围。

然而半导体激光器温调率较高，激光器阵列的输出波长和输出功率对温度比较敏感，管壳内温度的变化会引起激光器波长的漂移，从而在不同通道之间产生串扰，造成预先设置的波长无法精确输出。并且当用在波分复用等***上时，芯片上的所有激光器同时处于工作状态，激光器内部会积累较高热量，较小的集成体积与激光器的集成间隔使得激光器散热困难，芯片的温度迅速升高，不仅影响了激光器发射的波长和功率的稳定性，也会对激光器的性能造成不良影响，所以需要在尽量增加波长初始对准精度的同时对每个激光器的波长进行微调。

在众多的激光器散热方案中，通过半导体制冷器(Thermoelectric Cooler，TEC)控温维持半导体激光器的光谱稳定输出是目前使用较多的方法之一，但传统控温***一般是将激光器阵列芯片固定在一整块的热沉上面，所有激光器通道共用一个整片式TEC温控***，对整个芯片进行温度控制。但是在REC激光器阵列芯片中，每个激光器发出的波长不同，在工作状态下受温度的影响比较复杂。基于REC技术制作的激光器阵列芯片上，各个激光器阵列之间的间距为几百微米，当所有激光器同时工作时，由于密集的集成结构，激光器产生的热量难以及时散发出去，由于每个激光器所设定的波长不同，产热也有所差异，导致每个激光器的输出波长发生不同程度的漂移。传统的温控***只能将激光器芯片整体的温度控制在一定范围，但是各个激光器通道之间的波长间距不再是相等的，因此会导致串扰等一系列问题。多通道激光器光源输出波长要符合ITU-T标准，即各个通道的波长间隔要严格精确，因此要对每个激光器光源的输出波长进行精确的控制，这就需要对每个激光器通道分别进行温度控制与波长微调。另外，由于控温用的冷源或热源与半导体激光器之间的传热路径相对较长，其响应时间较慢，基于REC技术的半导体激光器阵列芯片的制冷效果不佳，激光器发射波长存在较大的漂移误差。

专利号为CN110098554A的发明中公开了一种温度控制组件及具有其的固体激光器，温度控制组件包括控制结构和至少两个TEC，多个TEC具有至少一个主控TEC，其余为从属TEC，主控TEC直接与控制结构电连接，从属TEC与主控TEC电连接，以使主控TEC在控制结构控制下被动控制从属TEC。该发明解决了现有技术中半导体致冷器设置为多个时需要设置多个控制器增加了整个设备的复杂程度和控制难度的问题，但从属TEC与主控TEC必须同步工作。

专利号为CN206992473U的实用新型中公开了一种用于多路集成ROF射频光纤传输发射模块的温度控制装置，该装置包括第一级半导体致冷器、第二级半导体致冷器和金属热沉。该实用新型只是通过两级半导体致冷的接力方式，实现了更大跨度的温度调节，并不能针对基于REC技术的半导体激光器阵列芯片中的多个激光器单元进行单独调控，也不适用于REC技术制作的半导体激光器阵列芯片。

专利号为CN104298278A的发明中公开了一种基于PD的激光器温度控制***，温度测量子***通过NTC间接获得激光器温度，将其转换为电信号并与设定值进行比较，输入至温度控制子***；温度控制子***采用智能控制算法对温度进行控制；温度控制执行器子***将温度控制信号进行功率放大，驱动执行器TEC工作，对激光器热沉进行加热或制冷；温度反馈子***将集成于激光器内部的PD(光电二极管)输出光电流转换为电压信号反馈回输入端；温度显示子***实现对激光器温度的显示。同样的，该发明也不具备对基于REC技术的半导体激光器阵列芯片中的多个激光器单元单独调控的功能。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种REC半导体激光器阵列波长控制***，通过在激光器阵列芯片的外部和内部分别进行温度的粗调和精调，使得每个激光器通道均能输出稳定波长的光束，实现对波长间隔的精确控制。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提出了一种REC半导体激光器阵列波长控制***，用于对基于REC技术制作的激光器阵列芯片的每个激光器单元的温度进行调节，所述波长控制***包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、M个独立式TEC、M个热敏电阻和M个热沉；M为大于等于2的正整数；

所述整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路和TEC驱动电路设置在激光器阵列芯片结构外部；

所述独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部，与激光器单元一一对应；热敏电阻位于激光器单元上方；独立式TEC沉积在激光器阵列芯片的衬底上，通过相应的热沉与所属激光器单元的下表面连接；

所述测温电路与热敏电阻连接，将热敏电阻感知到的相应激光器单元的实时工作温度转换成相应的工作温度电信号；温度误差放大器将测温电路输出的每个激光器单元的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大；

所述PID补偿电路根据温度误差放大器输出的M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。

进一步地，所述热敏电阻、热沉分别与激光器单元的上表面、下表面键合，并在相应的键合面形成电连接。

进一步地，所述激光器单元、热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸在同一个数量级，且所述激光器的尺寸小于热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸。

进一步地，所述激光器单元的横向尺寸为150微米，热沉和独立式TEC的横向尺寸为200微米，热敏电阻的横向尺寸为180微米。

进一步地，所述激光器阵列的相邻两个激光器单元之间的间距大于每个激光器单元本身的横向尺寸。

进一步地，所述热沉采用纯铜、铜合金、纯银或者银合金制成。

第二方面，本发明实施例提出了一种REC半导体激光器阵列波长控制***的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在Si衬底上的上表面间隔蒸镀或者印刷上M个独立式TEC，并在每个独立式TEC的两端印刷出相应的两块第一电极，与外界电路进行连接；

S2，将M个热沉一一对应地置于M个独立式TEC上方；

S3，将M个利用REC技术制作的激光器单元一一对应地沉积在M个热沉上方，构成激光器阵列，采用蒸镀或者印刷的方式在每个激光器单元的上方生成热敏电阻，在热敏电阻的两端印刷出相应的两块第二电极；

S4，采用第一电极将各个独立式TEC与TEC驱动电路连接，采用第二电极将各个热敏电阻与测温电路连接；

S5，采用管壳对激光器阵列进行封装，将封装得到的激光器芯片置于整体式TEC上。

进一步地，所述制作方法还包括：

采用金属喷射的方式将热敏电阻与激光器单元的上接触面、热沉与激光器单元的下接触面均做成电连接。

第三方面，本发明实施例提出了一种REC半导体激光器阵列波长控制***的波长控制方法，其特征在于，所述波长控制方法包括以下步骤：

A1，将每个热敏电阻感知到的相应激光器单元的实时工作温度转换成工作温度电信号；

A2，将每个激光器单元的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大；

A3，根据M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。

进一步地，所述独立式TEC根据TEC驱动电路的控制指令以制冷或者制热相应的激光器单元。

本发明在分析基于REC技术制作的分布反馈式(DistributedFeedback，DFB)激光器阵列芯片满足各个通道波长稳定温控需求的基础上，设计了激光器精密温控***，采用线性优化的电桥电路进行温度测量，PID补偿电路进行反馈控制，TEC驱动电路控制输入整体式TEC和独立式TEC的电压大小和电流方向，实现了整体式TEC对激光器芯片的温度粗调和独立式TEC对每个激光器独立的温度精调，很大程度地抑制了各个发射波长的漂移，为实现激光器输出波长的稳定提供了保证。除此之外，此温控***同样适用于其他需要精密控温的场所，本文的设计方法也可为其他温控***的设计提供参考。

本发明的有益效果是：

(1)本发明利用芯片外部整体式TEC和内部独立式TEC分别对激光器单元的温度进行粗调和精调的综合调控，不仅保证了激光器发射波长的稳定性，还将每个通道之间的波长间隔控制在一定的范围内。

(2)本发明在传统激光器芯片上的整片式TEC温控方法基础之上，将温控***的热沉和控制部分封装在芯片内部，对热源进行温度的精密控制，减少了传热的路径，降低了激光器的响应时间。

(3)本发明设计的激光器阵列中，每个激光器结构的间距大于激光器结构本身的横向尺寸，由于激光器温度呈梯度变化，这样较为稀疏的阵列结构会降低各个激光器之间进行横向的热量传输，并且芯片会更易于加工，散热效果更好。

(4)温控***能更加灵敏地控制激光器内部温度，对一个芯片上的多个激光器单元分别进行温度和波长的微小调节，能满足激光器的温控精度需求，控制精度和工作可靠性方面均有改善。并且使用了体积和激光器单元相当的热沉和独立式TEC控制片，保证了REC激光器阵列芯片的体积能控制在微米量级，扩宽了其应用范围和领域。

附图说明

图1是本发明实施例的REC半导体激光器阵列波长控制***的结构示意图。

图2为本发明实施例的REC半导体激光器阵列波长控制***的温控原理示意图。

图3是没有使用温控***时，激光器阵列芯片在工作状态下的波长漂移情况。

图4是仅使用传统的整片式独立式TEC温控时，激光器阵列芯片在工作状态下的波长漂移情况。

图5是综合使用了本发明设计的整体式TEC和独立式TEC双重温控时，激光器阵列芯片在工作状态下的波长漂移情况。

附图标号说明：1-热敏电阻，2-激光器底，3-热沉，4-独立式TEC，5-激光器阵列芯片衬底，6-整体式TEC。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

图1是本发明实施例的REC半导体激光器阵列波长控制***的结构示意图。该波长控制***用于对基于REC技术制作的激光器阵列芯片的每个激光器单元2的温度进行调节，所述波长控制***包括整体式TEC6、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、M个独立式TEC4、M个热敏电阻1和M个热沉3；M为大于等于2的正整数。

所述整体式TEC6、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路和TEC驱动电路设置在激光器阵列芯片结构外部。

所述独立式TEC4、热敏电阻1和热沉3设置在激光器阵列芯片结构内部，与激光器单元2一一对应；热敏电阻1位于激光器单元2上方；独立式TEC4沉积在激光器阵列芯片的衬底5上，通过相应的热沉3与所属激光器单元2的下表面连接。

所述测温电路与热敏电阻1连接，将热敏电阻1感知到的相应激光器单元2的实时工作温度转换成相应的工作温度电信号；温度误差放大器将测温电路输出的每个激光器单元2的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元2的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大。

所述PID补偿电路根据温度误差放大器输出的M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底5底面上的整体式TEC6施加电压，采用整体式TEC6对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元2的独立式TEC4施加电压，采用独立式TEC4对相应的激光器单元2进行温度精调。

(一)激光器阵列芯片的内部结构说明

本实施例的激光器阵列芯片采用REC技术制作。在半导体激光器结构中，利用REC技术实现在不改变均匀种子光栅周期的情况下，仅改变取样光刻板周期，就可以改变信道波长，在控制波长相对变动时具有非常高的精准度。

在基于REC技术制作的激光器阵列芯片内部，除激光器单元2外，还包括热敏电阻1、热沉3和独立式TEC4。

热敏电阻1和热沉3的两端设置有相应的连接电极，或者热敏电阻1和热沉3分别与单个激光器的上下两个面键合，并在键合面形成电连接，便于与芯片的外部电路接触。负温度系数的热敏电阻1作为温度传感器来采集激光器的实时温度，在一定的温度范围内，通过串联补偿电阻，可以在指定的温度范围内接近最佳的线性关系。预先给予热敏电阻1确定的参考电压，结合热敏电阻1在一定温度下的阻值已知，即可建立起热敏电阻1在测温电路中的实时电压值与激光器实时温度之间的关系。独立式TEC4置于热沉3之下，经过独立式TEC4内部电压大小和电流方向，就会引起独立式TEC4制冷，从而对激光器进行温度控制。优选的，热沉3作为激光器的支撑和导热载体，应尽可能选择热导率较高的材料，例如铜、钨铜复合材料、银和银合金材料等。

示例性地，激光器单元2、热敏电阻1、热沉3、独立式TEC4的尺寸在同一个数量级，且所述激光器的尺寸小于热敏电阻1、热沉3、独立式TEC4的尺寸。例如，激光器单元2的横向尺寸为150微米，热沉3和独立式TEC4的横向尺寸为200微米，热敏电阻1的横向尺寸为180微米。

激光器阵列的相邻两个激光器单元2之间的间距大于每个激光器单元2本身的横向尺寸。若激光器结构的横向尺寸为150微米，每个激光器下面的独立式TEC4之间的间隔被设置为200微米，则每个激光器结构的横向间隔可达250微米，这样较为稀疏的激光器阵列结构，便于芯片的散热和加工。

(二)激光器阵列芯片的外部结构(温控***)的原理说明

本实施例的激光器阵列芯片的外部结构包括测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路和TEC驱动电路，前述外部结构各部件连同热敏电阻1、独立式TEC4构成了该激光器阵列芯片的温控***。

测温电路通过与芯片内部的热敏电阻1连接，将热敏电阻1采集单个激光器单元2的实时工作温度转换成相应的工作温度电信号。温度误差放大器将每个激光器单元2的实时工作温度电信号与预先设定的每个通道的工作温度标准信号进行差分处理，得到温度误差信号并进行放大。PID补偿电路接收到放大后的温度误差信号，再经过PID补偿网络调节输出到TEC的控制信号。

TEC驱动电路首先控制流经整体式TEC6的电压大小与电流方向，以此控制对激光器阵列芯片的加热与冷却，对激光器芯片进行温度粗调。接着TEC驱动电路控制半导体激光器阵列芯片内流经独立式TEC4的电压大小与电流方向，以此控制独立式TEC4对激光器阵列芯片的加热与冷却，对激光器芯片进行温度精调。当热敏电阻1在测温电路中的实时电压值等于目标温度下热敏电阻1的理论电压值时，就认为激光器的温度已经达到了设定的目标温度值，从而实现了对每个激光器的温度微调。

实施例二

本发明实施例提出了一种REC半导体激光器阵列波长控制***的制作方法，该制作方法包括以下步骤：

S1，在Si衬底5上的上表面间隔蒸镀或者印刷上M个独立式TEC4，并在每个独立式TEC4的两端印刷出相应的两块第一电极，与外界电路进行连接。

S2，将M个热沉3一一对应地置于M个独立式TEC4上方，对激光器起支撑和传导作用。由于本发明所述的热沉3比传统的激光器热沉3的体积小得多，故应尽可能选择热导率高的热沉3材料，可供选择的有纯铜，铜合金，纯银，银合金等材料。

S3，将M个利用REC技术制作的激光器单元2一一对应地沉积在M个热沉3上方，构成激光器阵列，采用蒸镀或者印刷的方式在每个激光器单元2的上方生成热敏电阻1，在热敏电阻1的两端印刷出相应的两块第二电极。

激光器单元2的尺寸小于热敏电阻1、热沉3、独立式TEC4的尺寸，但是激光器单元2的尺寸与热敏电阻1、热沉3、独立式TEC4的尺寸在同一个数量级。

热敏电阻1和热沉3与激光器的接触面还可通过金属喷射做成电连接，方便与芯片外界的温控电路进行连接。

多个激光器单元2重复同样的步骤，形成一个激光器阵列。每个激光器单元2之间的间距大于传统的激光器阵列芯片中激光器间的间距。若激光器结构的横向尺寸为150微米，则将每个激光器下面的独立式TEC4之间的间隔设置为200微米，则每个激光器结构的横向间隔可达250微米，这样较为稀疏的激光器阵列结构，便于芯片的散热和加工。

S4，制作好每个激光器单元2和热敏电阻1、热沉3、独立式TEC4键合的结构后，通过电线将各个激光器单元2与芯片外部的电路分别进行连接。各个激光器通道的温控原理相同，故键合后的多个激光器单元2可共用一个温控***。

S5，在完成每个激光器单元2的键合和引线步骤后，采用管壳对激光器阵列进行封装，将封装得到的激光器芯片置于整体式TEC6上。

实施例三

本发明实施例提出了一种REC半导体激光器阵列波长控制***的波长控制方法，该波长控制方法包括以下步骤：

A1，将每个热敏电阻1感知到的相应激光器单元2的实时工作温度转换成工作温度电信号。

A2，将每个激光器单元2的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元2的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大。

A3，根据M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底5底面上的整体式TEC6施加电压，采用整体式TEC6对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元2的独立式TEC4施加电压，采用独立式TEC4对相应的激光器单元2进行温度精调。

以200GHz间隔的8通道激光器阵列芯片为例，每个半导体激光器上方的热敏电阻1分别感知各自激光器的实时工作温度，并转换成电信号分别传递到测温电路。温度误差放大器将每个激光器的工作温度电信号与预先设定的每个通道的温度标准值进行差分处理，得到数个温度误差值并进行放大。PID补偿电路接收到放大的温度误差信号，控制半导体制冷器TEC驱动电路。TEC驱动电路通过电压差分电路首先对整体式TEC6施加控制，此时激光器芯片的整体温度有所下降，但是每个单独的激光器温度变化较为复杂，波长会出现不均匀的漂移现象。这时驱动电路继续对激光器上的每个独立式TEC4施加控制，若激光器阵列芯片的温度高于设置的目标温度，那么独立式TEC4会被驱动为制冷。若激光器阵列芯片的温度低于设置的目标温度，那么独立式TEC4会被驱动为加热。

因此，当激光器工作在较高功率状态时，只要激光器阵列芯片结温度与设定的目标温度有差别，通过温控电路的闭环控制，芯片温度会被稳定在适合激光器工作的范围内，激光器的性能和使用寿命得以保证。在激光器阵列芯片得到了稳定的波长输出后，即可将该激光器用于后续的实际应用中。

如图3所示，没有使用温控***时，激光器阵列芯片在工作状态下的波长漂移较为严重，并且每个激光器阵列的波长漂移情况各不相同。当激光器开始处于工作状态时，产生的热量不能及时散发出去，激光器有源区温度升高，波长会红移，即向着长波长方向移动，第一通道的波长移动了0.14nm，其他通道的波长相继红移，直至第八通道的波长移动了0.8nm。第一通道与第二通道的间隔由标准的1.6nm增加到了1.61nm。直至第七通道与第八通道的波长间隔增加到1.8nm，相应的频率从标准的200GHz增加到了223GHz。

如图4所示，当只使用了传统的整片式TEC温控***时，激光器阵列芯片在工作状态下依然会发生微小的波长漂移，并且每个激光器阵列的波长漂移情况各不相同。直至第七通道与第八通道的波长间隔增加到1.7nm，相应的频率从标准的200GHz增加到了212GHz。

如图5所示，在传统的整片式TEC温控***的基础之上，使用本发明所设计的独立式TEC温控***时，独立的TEC结构可以单独对每个激光器的温度进行微调，激光器阵列芯片在工作状态下基本可以保证稳定的波长输出，且各个通道的波长间隔严格的保持在1.6nm，即标准的200GHz的频率间隔。

综上可知，本发明所述的基于REC技术制作的DFB激光器阵列芯片的温控结构和***，可将每个激光器的实时工作温度精确的稳定在预先设置的温度范围内，很大程度地抑制了各个发射波长的漂移，为实现激光器输出波长的稳定提供了保证。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种REC半导体激光器阵列波长控制***，用于对基于REC技术制作的激光器阵列芯片的每个激光器单元的温度进行调节，其特征在于，所述波长控制***包括整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路、TEC驱动电路、M个独立式TEC、M个热敏电阻和M个热沉；M为大于等于2的正整数；

所述整体式TEC、测温电路、温度误差放大器、PID补偿电路和TEC驱动电路设置在激光器阵列芯片结构外部；

所述独立式TEC、热敏电阻和热沉设置在激光器阵列芯片结构内部，与激光器单元一一对应；热敏电阻位于激光器单元上方；独立式TEC沉积在激光器阵列芯片的衬底上，通过相应的热沉与所属激光器单元的下表面连接；

所述测温电路与热敏电阻连接，将热敏电阻感知到的相应激光器单元的实时工作温度转换成相应的工作温度电信号；温度误差放大器将测温电路输出的每个激光器单元的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大；

所述PID补偿电路根据温度误差放大器输出的M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。

2.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制***，其特征在于，所述热敏电阻、热沉分别与激光器单元的上表面、下表面键合，并在相应的键合面形成电连接。

3.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制***，其特征在于，所述激光器单元、热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸在同一个数量级，且所述激光器的尺寸小于热敏电阻、热沉、独立式TEC的尺寸。

4.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制***，其特征在于，所述激光器阵列的相邻两个激光器单元之间的间距大于每个激光器单元本身的横向尺寸。

5.根据权利要求1所述的REC半导体激光器阵列波长控制***，其特征在于，所述热沉采用纯铜、铜合金、纯银或者银合金制成。

6.一种基于权利要求1-5任一项中所述的REC半导体激光器阵列波长控制***的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

S1，在Si衬底上的上表面间隔蒸镀或者印刷上M个独立式TEC，并在每个独立式TEC的两端印刷出相应的两块第一电极，与外界电路进行连接；

S2，将M个热沉一一对应地置于M个独立式TEC上方；

S3，将M个利用REC技术制作的激光器单元一一对应地沉积在M个热沉上方，构成激光器阵列，采用蒸镀或者印刷的方式在每个激光器单元的上方生成热敏电阻，在热敏电阻的两端印刷出相应的两块第二电极；

S4，采用第一电极将各个独立式TEC与TEC驱动电路连接，采用第二电极将各个热敏电阻与测温电路连接；

S5，采用管壳对激光器阵列进行封装，将封装得到的激光器芯片置于整体式TEC上。

7.一种基于权利要求1-5任一项中所述的REC半导体激光器阵列波长控制***的波长控制方法，其特征在于，所述波长控制方法包括以下步骤：

A1，将每个热敏电阻感知到的相应激光器单元的实时工作温度转换成工作温度电信号；

A2，将每个激光器单元的工作温度电信号与预设的相应通道的目标温度电信号进行差分处理，得到每个激光器单元的温度误差信号，并对温度误差信号进行放大；

A3，根据M个温度误差信号，控制TEC驱动电路工作，使TEC驱动电路先对设置在衬底底面上的整体式TEC施加电压，采用整体式TEC对整个激光器阵列芯片进行温度粗调，再对不满足目标温度电信号的激光器单元的独立式TEC施加电压，采用独立式TEC对相应的激光器单元进行温度精调。

8.根据权利要求7所述的REC半导体激光器阵列波长控制***的波长控制方法，其特征在于，所述独立式TEC根据TEC驱动电路的控制指令以制冷或者制热相应的激光器单元。