專利名稱：具有高線性度輸出的激光系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及激光器的穩(wěn)定，更具體涉及通常用在光電子器件中的類型的半導(dǎo)體激光器設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體激光二極管已成為光通信技術(shù)中的重要組成部件，特別是因?yàn)檫@樣的激光二極管可以被用來通過光學(xué)手段直接放大光信號(hào)。這為全光光纖通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)創(chuàng)造條 件，避免了待傳輸信號(hào)的復(fù)雜轉(zhuǎn)換。后者在這樣的通信系統(tǒng)中提高速度和可靠性。在一種光纖通信系統(tǒng)中，激光器被用于激勵(lì)(pumping)摻鉺光纖放大器，因此被叫作EDFAs，這已經(jīng)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的各種專利和出版物中被描述過了。具有一些技術(shù)重要性的例子是輸出功率為IOOmW或更高的980nm激光器，其與980nm鉺吸收線波長(zhǎng)匹配因此達(dá)到低噪聲放大。圖I示出了激光器設(shè)備I的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。這里半導(dǎo)體激光器11包含波導(dǎo)20，后面16，和前面18。該半導(dǎo)體激光器11與光纖14組合以有效引導(dǎo)光通過部分反射、波長(zhǎng)選擇反射器26到光放大器(未不出)。光纖14包含光纖透鏡22和其透鏡頂端24。來自波導(dǎo)20的光入射到光纖透鏡22上透鏡頂端24處。光纖14產(chǎn)生百分之幾的反饋，并把激光器設(shè)備I鎖定在波長(zhǎng)選擇反射器26的指定波長(zhǎng)。這樣的設(shè)計(jì)的說明可以在例如序號(hào)為7，099，361的美國(guó)專利和序號(hào)為2008/0123703的美國(guó)專利申請(qǐng)公開中找到。由于被構(gòu)成為光柵布拉格光纖(FBG)的波長(zhǎng)選擇反射器26產(chǎn)生波長(zhǎng)變化的低溫度敏感的穩(wěn)定性，通常在大約7pm/° K，所以這種設(shè)計(jì)提供激光器不需要主動(dòng)溫度穩(wěn)定元件，而這是通過半導(dǎo)體激光器11內(nèi)部的光柵(DBR或DFB結(jié)構(gòu))所不能實(shí)現(xiàn)的。對(duì)如圖I所示但沒有波長(zhǎng)選擇反射器26的激光器設(shè)備I的激光器前面18和光纖透鏡22之間剩余反射的積極和消極干擾的效果之前已經(jīng)在2004年4月的IEEE的量子電子學(xué)雜志，第40卷，第4期，第354-363頁的“近端剩余反射率對(duì)大功率泵浦激光器的譜性能的影響”中被研究過了。該研究揭示了，即使對(duì)于都具有遠(yuǎn)低于1%的AR涂層的標(biāo)準(zhǔn)透鏡和激光器面，來自組合的反射的有效激光器前反射率隨不同的操作條件而改變，即隨溫度和激光器電流變化。因此，可以觀察到激光光譜中的不連續(xù)。對(duì)于在該研究時(shí)最先進(jìn)的具有較短的腔長(zhǎng)度，即較小的往返增益和較少的相干性的激光器，當(dāng)應(yīng)用了由FBG的波長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)這些效果可被忽略。但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如圖I所示出的具有一帶有較長(zhǎng)腔(如，超過3mm)的半導(dǎo)體激光器11且產(chǎn)生高增益量的傳統(tǒng)激光器設(shè)備I更容易受到在光徑中任何反射器的剩余反射和/或反饋的效果，以及多個(gè)反射器之間形成的額外的法布里-拍羅(Fabry-Perot FP)腔的效果的影響。如圖6A所示，這種效果會(huì)在光功率與電流特性的關(guān)系曲線中產(chǎn)生大量不期望的波紋。即使來自涂有AR的透鏡頂端24或涂有AR的前面18的進(jìn)入了半導(dǎo)體激光器11的少量的背反射，其產(chǎn)生高增益量，可具有很大的影響。激光器輸出也會(huì)變得對(duì)光耦合的微小變化非常敏感。已知帶例如相對(duì)于前面表面超過2°的傾斜角的彎曲波導(dǎo)可以抑制背反射進(jìn)入波導(dǎo)。由于從前面18反射過來的輻射沒有耦合到主動(dòng)波導(dǎo)20本身中，這樣的設(shè)置減少了來自前面18的光反饋(即，背反射)。因此，沒有前面反饋，其他傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)合有效形成半導(dǎo)體增益元件12的彎曲波導(dǎo)20，而不是半導(dǎo)體激光器11。在圖2中示出的傳統(tǒng)激光器設(shè)備5中，激光腔僅是通過提供額外的反饋元件進(jìn)入光徑而建立的，在這種情況中它是波長(zhǎng)選擇反射器26。在這里，半導(dǎo)體增益元件12與具有傳統(tǒng)光纖透鏡22的光纖14相組合。傳統(tǒng)光纖透鏡22包含透鏡頂端24，其與光纖14的縱軸正交。光纖透鏡被設(shè)置成使得從半導(dǎo)體增益元件22中射出的光輻射(即，來自半導(dǎo)體增益元件22的光輻射的傳播方向)與透鏡頂端24正交。圖2中的激光器設(shè)備5提供了超越圖I中的激光設(shè)備I 一些改進(jìn)(見圖6B)，且之 前已經(jīng)被應(yīng)用了，對(duì)于具有低增益的半導(dǎo)體增益元件獲得了一些成功(例如，用于全光WDM接入網(wǎng)中的波長(zhǎng)穩(wěn)定的非冷卻光纖光柵半導(dǎo)體激光器”)，IEEE電子學(xué)快報(bào)，1996年I月18日，第32卷，第2期，第119一 120頁)。然而，功率與電流特性的關(guān)系曲線中的波紋不能被完全地抑制。即，當(dāng)圖2中后面16和前面18之間形成的FP腔被使用彎曲波導(dǎo)20損壞時(shí)，以及當(dāng)出現(xiàn)在光纖透鏡22和前面18之間的額外的腔通過傾斜射出的光輻射和光纖透鏡兩者而被顯著地抑制時(shí)，后面16和光纖透鏡22之間形成的FP腔仍然存在，促進(jìn)了功率與電流特性關(guān)系曲線中的不期望的波紋，即使光纖透鏡頂端24上施加了 AR涂層也是這樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供通過去除激光腔中反饋的重要來源從而具有提高的輸出特性的激光器設(shè)備。高線性度激光發(fā)射輸出被獲得并因此使能在來自光纖的高輸出功率的發(fā)射激光操作。激光器設(shè)備對(duì)增益波紋效果提供實(shí)質(zhì)的抑制，同時(shí)以波長(zhǎng)選擇反射器獲得波長(zhǎng)穩(wěn)定。此夕卜，光纖透鏡的配置可為光纖透鏡定位在緊密靠近半導(dǎo)體增益元件的地方同時(shí)克服光纖接觸到半導(dǎo)體面的潛在危險(xiǎn)創(chuàng)造條件。根據(jù)本發(fā)明的一方面，激光器設(shè)備包括包含增益元件并被半導(dǎo)體波導(dǎo)的后和前面限定的半導(dǎo)體波導(dǎo)，具有耦合在光纖和半導(dǎo)體波導(dǎo)前面之間的輻射的光纖透鏡的光纖波導(dǎo)，被設(shè)置在光纖內(nèi)以在后面和波長(zhǎng)選擇反射器之間形成激光腔且具有半導(dǎo)體波導(dǎo)的前面表面和被設(shè)置成與激光模式的傳播方向非正交的光纖透鏡表面兩者的波長(zhǎng)選擇反射器。根據(jù)一實(shí)施例，半導(dǎo)體波導(dǎo)包含彎曲部分并被配置成以與前面法向成一角度并與后面法向平行地引導(dǎo)光輻射。根據(jù)另一實(shí)施例，光纖透鏡被配置成使能光輻射的雙向傳輸?shù)哪Ｊ狡ヅ湓?。根?jù)另一實(shí)施例，光纖透鏡被配置使前面表面和透鏡頂端表面之間的角(ω )由關(guān)系式
ω = arcsin[sin( α) X nl/n2] - 9
確定，其中nl和n2分別為光纖和周圍介質(zhì)的折射率Ψ力在前面表面的光輻射的折射角，而α是在透鏡頂端表面的光輻射的折射角。根據(jù)另一實(shí)施例，從大約4. 5°到大約60°變化。根據(jù)另一實(shí)施例，α從大約2°到大約35°變化。根據(jù)另一實(shí)施例，ω從大約-30°到大約30°之間變化。根據(jù)另一實(shí)施例，透鏡被配置成使得一部分從透鏡頂端反射的光輻射以角度Y 二- + 2ω被反射，其中Y要大于大約2。。根據(jù)另一實(shí)施例，透鏡頂端表面與在光線入射平面的前面表面平行。根據(jù)另一實(shí)施例，在所述增益元件的前面的光輻射的折射角從大約4. 5°到大約20°變化。根據(jù)另一實(shí)施例，通過透鏡表面的光輻射的折射角從大約3°到大約13. 3°變化。根據(jù)另一實(shí)施例，前面包含抗反射涂層。根據(jù)另一實(shí)施例，光纖透鏡包含抗反射涂層。 根據(jù)另一實(shí)施例，波長(zhǎng)選擇反射器將激光器設(shè)備鎖定在一波長(zhǎng)。根據(jù)另一實(shí)施例，波長(zhǎng)選擇反射器的帶寬是從大約IOpm到大約5nm。根據(jù)另一實(shí)施例，波長(zhǎng)選擇反射器的反射率是從大約O. 5%到大約20%。根據(jù)另一實(shí)施例，波導(dǎo)的非正交部分被設(shè)置成相對(duì)前面表面的法向大約I. 5°到大約15°的角。根據(jù)另一實(shí)施例，光纖被耦合到摻鉺光纖放大器和拉曼(Raman)放大器的至少一個(gè)。本發(fā)明的前述及其他特征將在下文參考附圖被更詳細(xì)地描述。


圖I是傳統(tǒng)激光器設(shè)備的俯視示意圖。圖2是傳統(tǒng)激光器設(shè)備的俯視示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例激光器設(shè)備的俯視示意圖。圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例激光器設(shè)備的光耦合的俯視示意圖。圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的示例激光器設(shè)備的三維透視圖。圖6A-C是示出了對(duì)根據(jù)本發(fā)明的示例激光器設(shè)備的最佳功率與電流特征的關(guān)系曲線的效果(6C)相比于對(duì)圖I和2的傳統(tǒng)激光器設(shè)備這樣的非最佳效果(分別是6A和6B)的曲線圖。
具體實(shí)施例方式 在以下描述中，相同的部件不管它們是否在不同的實(shí)施例中被示出，都被給予了相同的參考數(shù)字。為了以清楚和簡(jiǎn)潔的方式說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖可能未必是按比例的且某些特征可能略以示意的形式被示出。被描述和/或示出的關(guān)于一個(gè)實(shí)施例的特征可以以同樣的方式或類似的方式被用在一個(gè)或更多的其他實(shí)施例中和/或在結(jié)合或代替其他實(shí)施例的特征。現(xiàn)在詳細(xì)參照附圖并從圖3開始，在10處大概地示出了示例激光器設(shè)備的示意圖。激光器設(shè)備10包含半導(dǎo)體增益元件12，其光耦合到含有變形光纖透鏡28的光纖14。光纖透鏡28包含在半導(dǎo)體增益元件12和光纖14之間作為模式匹配元件(或模式轉(zhuǎn)換器)的成角度的透鏡頂端30。這樣，從半導(dǎo)體增益元件12射出的光輻射通過光纖透鏡28至光纖14，同時(shí)所期望的反饋量由于波長(zhǎng)選擇反射器26被從光纖14反射回半導(dǎo)體增益元件12。該反饋必須到達(dá)半導(dǎo)體增益元件12，因?yàn)樵摲捶较虻墓鈴綄?duì)于激光器設(shè)備的性能(S卩，反饋將激光器設(shè)備10鎖定在波長(zhǎng)選擇反射器26指定的波長(zhǎng))是重要的。除它的作為雙向光徑功能之外，根據(jù)本發(fā)明的光纖透鏡28也去除在激光腔(其被半導(dǎo)體增益元件12的后面16與波長(zhǎng)選擇反射器26之間形成的沿著光纖14的光徑定義)中反饋的重要來源。下文將更詳細(xì)地描述光纖透鏡28的特征。半導(dǎo)體增益元件12可能由砷化銦鎵構(gòu)成(indium gallium arsenide, InGaAs)。在這里InGaAs被用作示例材料使用是因?yàn)樗菫槿缂す馄鬟@樣的光學(xué)設(shè)備在其上被容易地構(gòu)造和集成創(chuàng)造條件的半導(dǎo)體材料。比如，應(yīng)變量子講(strained quantum-well) InGaAs激光器一般用于在大約980nm的鉺吸收波長(zhǎng)的鉺放大器。因此，例如，激光器設(shè)備10可能是，例如用在EDFA’s中的980nm泵浦激光器。在這樣的實(shí)施例中，半導(dǎo)體增益元件12可能產(chǎn)生大約為974nm的中心波長(zhǎng)。然而，本發(fā)明絕不被限制于InGaAs激光器或這樣的EDFA’s的吸收波長(zhǎng)，因?yàn)榘雽?dǎo)體增益元件12可以用其他任何合適的基板材料構(gòu)成，比如磷砷化銦 嫁(indium gallium arsenide phosphide)，石串化招嫁(aluminium gallium arsenide)等，并且可以在大約1480nm,820nm等(如,對(duì)于激勵(lì)其他類型的放大器如拉曼放大器等)被使用。半導(dǎo)體增益元件12可以是任何合適的長(zhǎng)度。在一實(shí)施例中，半導(dǎo)體增益元件長(zhǎng)度大于3mm以確保高增益。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體增益元件大約是3. 6mm。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體增益元件大于4mm。半導(dǎo)體增益元件12包含帶有后面16和前面18的光波導(dǎo)20。光波導(dǎo)20也可被稱為半導(dǎo)體波導(dǎo)。后面16包含在設(shè)計(jì)波長(zhǎng)附近的高反射的涂層。后面16上的涂層可以給予任何適量的反射率以產(chǎn)生激光發(fā)射的反饋。在一實(shí)施例中，后面16上的涂層的反射率可能大于95%。為了使能發(fā)射激光，需要至少1%的反射比。前面18上的涂層可以給予任何適量的反射率。即使通過使用了彎曲波導(dǎo)，前面18的有效反射率可能被降低(如，到大約1/1000)，前面18的AR涂層可能被應(yīng)用，而反射率不到大約1%。波導(dǎo)20被設(shè)置在半導(dǎo)體增益元件12上并包含半導(dǎo)體增益元件12，使得其被設(shè)置在后面16和前面18之間并引導(dǎo)后面16和前面18之間的光輻射。因此，如這里所使用，波導(dǎo)是引導(dǎo)波，在這種情況下是光波，的結(jié)構(gòu)?？梢岳帽绢I(lǐng)域中任何普遍為人所知的方法在半導(dǎo)體增益元件12上形成波導(dǎo)20。比如，波導(dǎo)20可以用眾所周知的外延生長(zhǎng)和半導(dǎo)體蝕刻的方法來制造。波導(dǎo)20是彎曲的使得波導(dǎo)20的縱軸和前面18表面至少在波導(dǎo)接近前面18的那些部分是非正交。如上關(guān)于傳統(tǒng)技術(shù)所論述，這樣的設(shè)置減少了來自前面18的光反饋(即，背反射)，因?yàn)閺那懊?8反射過來的輻射沒耦合到波導(dǎo)20本身中。波導(dǎo)20的彎曲被設(shè)計(jì)成使得將彎曲損耗最小化。盡管這里提到的波導(dǎo)20是彎曲的，可能有波導(dǎo)20的一個(gè)或更多個(gè)直線部分。比如，波導(dǎo)20可能包含直線部分20a，具有與后面16的表面正交的縱軸(即，與后面16的法向平行)，直線部分20c，具有關(guān)于前面18表面非正交的縱軸(S卩，與前面18的法向成一角度)，以及連接了兩直線部分的彎曲部分20b。另外參考圖4，波導(dǎo)20的直線部分20c可被設(shè)置成與前面18表面的法向成任何合適的角度(σ )。在一實(shí)施例中在前面18處的波導(dǎo)20的非正交部分可與前面18表面的法向成大約I. 5°到大約15°。在另一實(shí)施例中，在前面18處的波導(dǎo)20的非正交部分可與前面18表面的法向成大約1.5°到大約5°。在另一實(shí)施例中，在前面18處的波導(dǎo)20的非正交部分可能與前面18表面的法向成大約3°。沿波導(dǎo)20傳輸?shù)墓廨椛渫ㄟ^前面18并被從半導(dǎo)體增益元件12射出。從前面18射出的光輻射以折射角C-)被折射，其為斯涅爾定律(Snell’s law)的函數(shù)。S卩，前面表面與在波導(dǎo)和光纖之間傳沅的光輻射的傳播方向(即，該激光模式的傳播方向；激光模式的一傳播方向)非正交。比如，在一實(shí)施例中，其中前面18上的波導(dǎo)20的非正交部分與前面18表面的法向大約成3° (其為在前面18的入射角),從波導(dǎo)射出的光輻射進(jìn)入空氣的折射角(-)與前面18表面的法向大約成10°角。當(dāng)然，折射角(伊)是關(guān)于如入射角和折射率這樣的變量的函數(shù)。因此考慮折射角(P)可變動(dòng)，比如，從大約4. 5°到大約60°。在另一實(shí)施例中，折射角可(伊)變動(dòng)，比如，從大約4. 5°到大約20°。如上所述，半導(dǎo)體增益元件12被光耦合到光纖14。光纖14也可被稱作光纖波導(dǎo)。光纖14被設(shè)置成毗連半導(dǎo)體增益元件12的前面18，使得光輻射可以在半導(dǎo)體增益元件12和光纖14之間被傳輸。S卩，從前面18射出的光福射通過光纖透鏡28被傳輸?shù)焦饫w14,其可以是任何合適的偏振保持(PM)光纖或非PM光纖。來自沿光纖14放置的波長(zhǎng)選擇反射 器26的所期望量的反饋被從光纖14反射回半導(dǎo)體增益元件12。變形光纖透鏡28被設(shè)置在光纖14的端部，其毗連前面18以光耦合半導(dǎo)體增益兀件12和光纖14。光纖透鏡28包含透鏡頂端30,其被以一角度設(shè)置使得透鏡頂端30的表面與在光纖透鏡28處的光纖14的縱軸非正交。正如所示，光纖透鏡28可以具有鑿形(chisel)形狀，激光場(chǎng)的橢圓度特別是其所致。變形光纖透鏡28的特定形狀可以從是激光器設(shè)備10的三維透視圖的圖5A和5B中更好地看出來。如圖所示，光纖透鏡28通過使光纖端逐漸變細(xì)形成，以定義端面32和34。在一實(shí)施例中，光纖透鏡28沒有AR涂層，其導(dǎo)致最大大約為3. 5%菲涅爾(Fresnel)反射。對(duì)于特定的角度，光纖透鏡28可已經(jīng)使進(jìn)入波導(dǎo)20的反射率降低到大約1/100。因此，為了甚至更低的反射進(jìn)入波導(dǎo)，在另一實(shí)施例中光纖透鏡28上的AR涂層可被降低到只有大約1%或更少的反射率。如圖3— 5所示，當(dāng)光纖14與前面18的表面非正交且與從半導(dǎo)體增益元件12射出的光輻射方向非正交時(shí)，成角度的透鏡頂端30可能被設(shè)置成使得透鏡頂端30的表面與前面18的表面平行且與從半導(dǎo)體增益元件12射出的光輻射方向非正交(即，與在波導(dǎo)和光纖之間傳輸?shù)墓廨椛涞膫鞑シ较蚍钦?。透鏡28也被關(guān)于貼近前面18的波導(dǎo)20的部分而橫向移動(dòng)(如，大約IMm)。繼續(xù)參照?qǐng)D4，光纖透鏡被配置成使得從半導(dǎo)體增益元件12射出的光輻射以非正交角進(jìn)入透鏡頂端30并進(jìn)一步地被以折射角(爐)折射，其是斯涅爾定律的函數(shù)。比如，在一其中相對(duì)透鏡頂端30的光輻射的入射角是大約10°且光纖芯的折射率為I. 5的實(shí)施例中，根據(jù)斯涅耳定律，相對(duì)透鏡頂端30的表面的光輻射的折射角(α)是大約6. 6°。正如所示，光纖透鏡28和在光纖透鏡30處的光纖14的部分可能在與折射的光輻射方向相同或基本相同的方向上縱向延伸。從在光纖頂端上的光輻射的入射角的范圍(上面給出為從前面18射出的光輻射的折射角(-))，因此考慮折射角(α )可變化，比如，從大約2。到大約35°。在另一實(shí)施例中,折射角(α )可變化，比如，從大約3°到大約13. 3°。在透鏡頂端30的表面可能與前面18的表面平行的同時(shí)，也考慮表面透鏡頂端30可能關(guān)于前面18的表面稍微不平行。相對(duì)于前面18表面的透鏡頂端30的表面的角度關(guān)系可以被定義為ω = arcsin[sin( α ) X nl/n2] - 其中nl, n2分別為光纖和周圍介質(zhì)的折射率。在這種情況下根據(jù)斯涅爾定律，確保光沿波導(dǎo)20和光纖14 (其也作用為波導(dǎo))的光軸中向前和向后兩個(gè)方向傳播。因此，在相對(duì)于前面18的法向的光輻射被傳輸通過波導(dǎo)的給定折射角上，相對(duì)于前面18表面的透鏡頂端30的表面的角度關(guān)系(ω )可通過設(shè)定在透鏡頂端人面的折射角(α )來確定。當(dāng)然，在透鏡頂端30表面的折射角(α )可以通過設(shè)置相對(duì)于前面18表面的透鏡頂端30的表面的角度關(guān)系(ω )來找出。此夕卜，相對(duì)于前面18表面的法向的在光纖透鏡28處的光纖14的縱軸的角度被定義成ζ =α - ω。表I示例了當(dāng)折射角〔f)大約為10°時(shí)，相對(duì)于半導(dǎo)體增益元件12的前面18的光纖14的不同設(shè)置。
權(quán)利要求
1.激光器設(shè)備，包括半導(dǎo)體波導(dǎo)，其包含増益元件并被所述半導(dǎo)體波導(dǎo)的后和前面限定，光纖波導(dǎo)，其帶有耦合所述光纖和所述半導(dǎo)體波導(dǎo)的所述前面之間的輻射的光纖透鏡，波長(zhǎng)選擇反射器，其被設(shè)置在所述光纖中以在所述后面和所述波長(zhǎng)選擇反射器之間形成激光腔并具有所述半導(dǎo)體波導(dǎo)的所述前面的表面和被設(shè)置成與激光模式的傳播方向非正交的所述光纖透鏡的表面兩者。
2.如權(quán)利要求I所述的激光器設(shè)備，其中所述半導(dǎo)體波導(dǎo)包含彎曲部分并被配置成以與所述前面的法向成一角度并與所述后面的法向平行地引導(dǎo)光輻射。
3.如權(quán)利要求I和2所述的激光器設(shè)備，其中所述光纖透鏡被配置成使能光輻射的雙向傳輸?shù)哪Ｊ狡ヅ湓?br> 4.如權(quán)利要求I一3的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述光纖透鏡被配置成使得所述前面的所述表面與所述透鏡頂端的所述表面之間的角(《 )由關(guān)系式Co = arcsin[sin( a ) X nl/n2]-— 確定，其中nl和n2分別為所述光纖和周圍介質(zhì)的折射率，-是在前面的所述表面的光輻射的折射角，而a是光輻射在所述透鏡頂端的所述表面的光輻射的折射角。
5.如權(quán)利要求4所述的激光器設(shè)備，其中-從大約4.5°到大約60°變化。
6.如權(quán)利要求4和5的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中a從大約2°到大約35°變化。
7.如權(quán)利要求4一6的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中Co從大約-30°到大約30°變化。
8.如權(quán)利要求4一7的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述透鏡被配置成使得從所述透鏡頂端反射的所述光輻射的一部分以角Y=-+ 2 被反射，其中Y大于大約2°。
9.如權(quán)利要求I一3的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述透鏡頂端的所述表面與在光線入射平面中的所述前面的所述表面平行。
10.如權(quán)利要求9所述的激光器設(shè)備，其中在前述増益元件的所述前面的所述光輻射的折射角從大約4. 5°到大約20°變化。
11.如權(quán)利要求9和10的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中在所述透鏡的所述表面的所述光輻射的所述折射角從大約3°到大約13. 3°變化。
12.如權(quán)利要求I一11的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述前面包含抗反射涂層。
13.如權(quán)利要求I一12的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述光纖透鏡包含抗反射涂層。
14.如權(quán)利要求I一13的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述波長(zhǎng)選擇反射器將所述激光器設(shè)備鎖定在一波長(zhǎng)。
15.如權(quán)利要求I一14的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述波長(zhǎng)選擇反射器的帶寬從大約IOpm到大約5nm。
16.如權(quán)利要求I一15的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述波長(zhǎng)選擇反射器的反射率從大約0. 5%到20%。
17.如權(quán)利要求I一16的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述波導(dǎo)的非正交部分以相對(duì)所述前面的所述表面的法向成大約I. 5°到大約15°的角被設(shè)置。
18.如權(quán)利要求I一 17的任何一項(xiàng)所述的激光器設(shè)備，其中所述光纖被耦合到摻鉺光纖放大器和拉曼放大器的至少ー個(gè)。
全文摘要
具有通過使用成角度的變形光纖透鏡(28)光耦合到光纖(14)的半導(dǎo)體增益元件(12)并且包括波長(zhǎng)選擇前反射器(26)的激光器設(shè)備。激光器設(shè)備具有提高的輸出特性，如高線性度激光發(fā)射輸出，即使當(dāng)放大部分產(chǎn)生大量增益也是如此。這樣的激光源也可以被用于不同的應(yīng)用中，如用于光纖放大器或倍頻系統(tǒng)的泵浦激光器。半導(dǎo)體增益元件(12)具有彎曲波導(dǎo)，以腔內(nèi)面(18)和傾斜光纖透鏡頂端(30)基本平行，以防止外腔LD波長(zhǎng)和強(qiáng)度不穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H01S5/14GK102782968SQ201080065276
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者B.斯維爾德洛夫, E.齊比克, H.U.普菲菲爾, S.莫爾迪克 申請(qǐng)人:奧蘭若技術(shù)有限公司