可調(diào)諧激光器從實現(xiàn)技術上看主要分為:電流控制技術、溫度控制技術和機械控制技術等類型。
基于電流控制技術
基于電流控制技術的一般原理是通過改變可調(diào)諧激光器內(nèi)不同位置的光纖光柵和相位控制部分的電流，從而使光纖光柵的相對折射率會發(fā)生變化，產(chǎn)生不同的光譜，通過不同區(qū)域光纖光柵產(chǎn)生的不同光譜的疊加進行特定波長的選擇，從而產(chǎn)生需要的特定波長的激光。
一種基于電流控制技術的可調(diào)諧激光器采用SGDBR(Sampled Grating Distributed Bragg Reflector)結構。
該類型的激光器主要分為半導體放大區(qū)、前布喇格光柵區(qū)、激活區(qū)、相位調(diào)整區(qū)和后布拉格光柵區(qū)。其中前布喇格光柵區(qū)、相位調(diào)整區(qū)和后布喇格光柵區(qū)分別通過不同的電流來改變該區(qū)域的分子分布結構，從而改變布喇格光柵的周期特性。
對于在激活區(qū)(Active)產(chǎn)生的光譜，分別在前布喇格光柵區(qū)和后布喇格光柵區(qū)形成頻率分布有較小差異的光譜。對于需要的特定波長的激光，可調(diào)諧激光器分別對前布喇格光柵和后布喇格光柵施加不同電流，使得在這兩個區(qū)域產(chǎn)生只有此特定波長重疊其他波長不重疊的光譜，從而使需要的特定波長能夠輸出。同時該種激光器還包含半導體放大器區(qū)，使輸出的特定波長的激光光功率達到100mW或者20mW。
基于機械控制技術
基于機械控制技術一般采用MEMS來實現(xiàn)。一種基于機械控制技術的可調(diào)諧激光器采用MEMs-DFB結構。
可調(diào)諧激光器主要包括DFB激光器陣列、可傾斜的MEMs鏡片和其他控制與輔助部分。
對于DFB激光器陣列區(qū)存在若干個DFB激光器陣列，每個陣列可以產(chǎn)生帶寬約為1.0nm內(nèi)的間隔為25Ghz的特定波長。通過控制MEMs鏡片旋轉角度來對需要的特定波長進行選擇，從而輸出需要的特定波長的光。
另一種基于VCSEL結構ML系列系列的可調(diào)諧激光器，其設計基于光泵浦垂直腔面發(fā)射激光器，采用半對稱腔技術，利用MEMS實現(xiàn)連續(xù)的波長調(diào)諧。同時通過此方法可得到大的輸出光功率和寬光譜調(diào)諧范圍，熱敏電阻和TEC封裝在一起，以便在寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的輸出。為了精確頻率控制一個寬帶波長控制器被集成同一管殼內(nèi)，前端分接光功率檢測器及光隔離器用于提供穩(wěn)定的輸出功率。這種可調(diào)激光器可以在C波段和L波段提供10/20mW光功率。
對于這種原理的可調(diào)諧激光器主要缺點是調(diào)諧時間比較慢，一般需要幾秒的調(diào)諧穩(wěn)定時間。
基于溫度控制技術
基于溫度控制技術主要應用在DFB結構中，其原理在于調(diào)整激光腔內(nèi)溫度，從而可以使之發(fā)射不同的波長。
一種基于該原理技術的可調(diào)激光器的波長調(diào)節(jié)是依靠控制InGaAsP DFB激光器工作在-5--50℃的變化實現(xiàn)的。模塊內(nèi)置有FP標準具和光功率檢測，連續(xù)光輸出的激光可被鎖定在ITU規(guī)定的50GHz間隔的柵格上。模塊內(nèi)有兩個獨立的TEC，一個用來控制激光器的波長，另一個用來保證模塊內(nèi)的波長鎖定器和功率檢測探測器恒溫工作。模塊還內(nèi)置有SOA來放大輸出光功率。
這種控制技術的缺點是單個模塊的調(diào)諧的寬度不寬，一般只有幾個nm，而且調(diào)諧時間比較長，一般需要幾秒的調(diào)諧穩(wěn)定時間。
目前可調(diào)諧激光器基本上均采用電流控制技術、溫度控制技術或機械控制技術，有的供應商可能會采用這些技術的一種或兩種。當然隨著技術的發(fā)展，也可能會出現(xiàn)其他新的可調(diào)諧激光器控制技術。
更新時間：2021-11-09 
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