可調(diào)諧激光器的出現(xiàn),可以減少系統(tǒng)中光源備用數(shù)量和規(guī)格,易于形成標(biāo)準(zhǔn)化的通信系統(tǒng),使系統(tǒng)的運(yùn)營成本和維護(hù)費(fèi)用可以大幅度降低。
可調(diào)諧激光器的結(jié)構(gòu)和工作機(jī)理變化多樣,半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器的調(diào)諧有電調(diào)諧、熱調(diào)諧和機(jī)械調(diào)諧等方式,分為外腔型和腔內(nèi)多電極等結(jié)構(gòu),可調(diào)諧光纖激光器的調(diào)諧通常使用可調(diào)諧濾波器來實現(xiàn)。可調(diào)諧激光器不僅可以用作DWDM系統(tǒng)的光源,還可以用作分組交換器件、接入波長路由器等,在光通信中具有非常大的應(yīng)用潛力,*終將會代替目前通信市場上占主流地位的固定波長激光光源。
可調(diào)諧DFB激光器一般是通過溫度調(diào)諧來實現(xiàn)波長調(diào)諧,但隨著調(diào)諧溫度的上升,會使激光器的有效輸出功率下降,所以單個DFB激光器的調(diào)諧范圍受到限制,大約5nm左右,這遠(yuǎn)不能滿足光通信中對波長調(diào)諧范圍的要求。為了擴(kuò)大DFB激光器的調(diào)諧范圍組合多個DFB激光器形成DFB陣列是一種有效的方法。NortelNetwoks的Adams等人報導(dǎo)了他們將三個DFB串聯(lián)而成的可覆蓋34個ITU標(biāo)準(zhǔn)信道(50GHz信道間隔)的可調(diào)諧激光器模塊。美國SanturCorporation公司的B.Pezishki等人也研制出了由12個DFB并聯(lián)形成的DFB陣列。
可調(diào)諧DBR激光器,一般是通過電注入改變光柵折射率來實現(xiàn)波長調(diào)諧的,為獲得大的調(diào)諧范圍,其中需要使用取樣光柵(SG)、超結(jié)構(gòu)光柵(SSG)等,光柵耦合取樣反射激光器(GCSR)也可以獲得比較大的調(diào)諧帶寬(3dB帶寬為40nm)。
可調(diào)諧垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)通常是使用微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)來移動或旋轉(zhuǎn)某個反射腔鏡,使諧振腔的長度發(fā)生變化,從而實現(xiàn)波長的寬可調(diào)諧。可調(diào)諧VCSEL不僅技術(shù)上具有很大的優(yōu)勢,同時還具有成本低、易于集成和批量生產(chǎn),因此是一種比較有前途的通信用可調(diào)諧光源。
可調(diào)諧外腔半導(dǎo)體激光器(ECDL)是一種新型可調(diào)諧光源,由于它大功率輸出時可以具有超寬帶的可調(diào)諧范圍(超過100nm),因而成為新一代光源的研究熱點[10]。ECDL通常由外部鏡面或光柵與半導(dǎo)體激光二極管構(gòu)成諧振腔,有單邊結(jié)構(gòu)(single-sidedECDL)和雙邊結(jié)構(gòu)(two-sidedECDL)之分,外部鏡面或光柵的調(diào)節(jié)目前一般結(jié)合使用MEMS技術(shù),因此具有較好的調(diào)諧精度和波長調(diào)諧速度。可調(diào)諧光纖激光器通常是通過可調(diào)諧濾波裝置來實現(xiàn)波長選擇的,只要光纖激光器中增益介質(zhì)和腔型選擇得當(dāng),則使用在增益帶寬內(nèi)可調(diào)諧濾波裝置就可以獲得性能良好的激光輸出,因此,在可調(diào)諧光纖激光器中,可調(diào)諧濾波器是至關(guān)重要的器件,其成本的高低和性能好壞將直接影響可調(diào)諧光纖激光器應(yīng)用前景。在光纖激光器中,不僅摻稀土離子光纖激光器是可調(diào)諧的,實際上,如果能選擇適當(dāng)?shù)目烧{(diào)諧濾波裝置,非線性效應(yīng)光纖激光器同樣是可調(diào)諧的。