雷射器、無源光網絡系統、裝置以及波長控制方法
2023-07-01 20:27:21
專利名稱：雷射器、無源光網絡系統、裝置以及波長控制方法
技術領域：
本發明涉及光纖通訊領域，尤其涉及一種雷射器、無源光網絡系統、裝置以及波長控制方法。
背景技術：
光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段，光纖通信是在發送端首先要把傳送的信息變成電信號，然後調製到雷射器發出的雷射束上，使光的強度隨電信號的幅度變化而變化，並通過光纖發送出去；在接收端，檢測器收到光信號後把它變換成電信號，經解調後恢復原信息。分布反饋(Distributed Feedback, DFB)雷射器採用分布衍射光柵來產生單波長輸出，具有製作工藝相對簡單、譜線寬度小等優點，在密集波分復用(Dense WavelengthDivision Multiplexing, DWDM)領域以及光纖接入網領域有著廣泛的應用。 DFB雷射器的輸出波長與光柵有直接關係，因此無論是外界溫度的改變，還是雷射器中載流子密度的增加，都會導致光柵的中心波長的變化，從而導致雷射發射波長的變化。當在DFB上施加直接調製數位訊號時，由於「I」信號對應的注入電流與「0」信號對應的注入電流不同，導致在直接調製信號後的輸出光譜出現不同的峰值，即啁啾。在光纖中，色散是光纖的基本特性，即不同的波長的光，在同一根光纖中的傳播速率不同。因此，有啁啾的雷射器，由於脈衝的展寬，使得經過一定距離傳輸以後，信號之間會出現碼間幹擾，極大得限制傳輸距離。現有技術中，為了抑制啁啾，在DFB雷射器後加窄帶濾波器，使得濾波器對DFB雷射器中所需要的信號通過，「0」光信號進行濾除，從而減弱色散對信號傳輸的影響。但是，在該方案中，由於採用兩個不同器件，不同的材料，且處於不同的環境中，對溫度、溼度、應力等有不同的要求，因此無法確保光濾波器的波長可以一直與DFB雷射器的信號波長對準；而且另一方面，DFB光譜的兩個峰值之間的間距很小，在IOGHz量級，這要求光濾波器的通帶也非常細，這進一步增加了兩者之間實現精密、實時對準的難度。
發明內容
本發明的實施例提供一種雷射器，抑制了啁啾對雷射器的影響，提高了雷射器的波長對準的準確度。為達到上述目的，本發明的實施例採用如下技術方案一種雷射器，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區；所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「I」信號所對應的波長的光信號；所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。
一種無源光網絡系統，包括光線路終端和多個光網絡單元，所述光線路終端通過光分配網絡連接到所述多個光網絡單元；其中，所述光網絡單元和/或光線路終端包括雷射器，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區；所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「I」信號所對應的波長的光信號；所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。一種光網絡設備，包括光網絡設備包括雷射器，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區；
所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「I」信號所對應的波長的光信號；所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。一種雷射器的波長控制方法，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區，所述方法包括所述雷射區產生「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號;所述光柵調節區通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，返回所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號到所述雷射區，通過所述雷射區的「 I」信號所對應的波長的光信號。本發明實施例提供的雷射器，通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區，所述雷射區用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「I」信號所對應的波長的光信號；所述光柵調節區用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「 I 」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區，實現了對直接調製的雷射器的啁啾抑制，減小光纖色散的影響，增加傳輸距離。進一步的，在本發明實施例中，與傳統雷射器製作工藝相比，本發明器件的製作對原有工藝環節的變動極小，封裝和測試也無明顯變化，不增加現有雷射器器件的成本。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實施例的分布反饋雷射器的結構示意圖；圖2為本實施例的分布反饋雷射器的結構示意圖3為本實施例的分布反饋雷射器的結構示意圖I的正視圖；圖4為本實施例的饋雷射器的無源光網絡系統圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一如圖I所示，在本發明實施例中，提供了一種雷射器，包括
雷射區100和光柵調節區101，所述雷射器通過第一電隔離層16將所述雷射器分隔為雷射區100和光柵調節區101。所述雷射區100，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區101，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。進一步地，所述雷射區100包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層151以及接地電極10，所述根據所述第一電極子層151與所述接地電極10的電勢差產生第一電流；所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層12上的第一光柵131，位於所述第一電極子層151與所述接地電極10中間，所述第一電流產生單元產生的第一電流經過所述第一光柵131以及所述第一有源層12產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「I」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中，所述第二電流產生單元包括第二電極子層152以及設置於所述第二電極子層152兩側的第一側電極層和第二側電極層，所述第二電極子層152與所述第一側電極層的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層152與所述第二側電極層的電勢差產生第二電流；所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層12 (所述第一有源層與所述第二有源層相同，即所述第二有源層共用所述第一有源層12)上的第二光柵132，通過控制經過所述第二光柵132上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵132的中心波長，使得所述所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。進一步地，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓和施加於第二側電極層的電壓均小於施加於第二電極子層電壓，使得所述第二電極子層與所述第一側電極層，以及所述第二電極子層與所述第二側電極層之間均產生電勢差。進一步地，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓與施加於第二側電極層的電壓均為負值，施加於所述第二電極子層電壓為0，以使所述第二電極子層與所述第一側電極層以及所述第二側電極層之間均產生電勢差。其中，所述第一電流信號處理單元可以通過控制所述第一側電極層的電壓、第二側電極層的電壓以及所述第二電極子層的電壓，使得電流經過所述第二光柵後不進入第一有源層12，即使得第二光柵有電流流過但不產生雷射，通過調節經過所述第二光柵的電流，使得所述雷射區產生的「 I」信號對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，而所述所述雷射區產生的「0」信號對應的波長的光信號返回到所述雷射區。進一步地，所述雷射器還包括位於雷射器底部的接地電極層10以及依次設置在所述接地電極層上的半導體襯底11、有源層12、光柵層13、上包層14和電極層15(所述電極層15包括第一電極子層151和第二電極子層152)，所述雷射器還包括第一電隔離層16，所述第一電隔離層16將所述雷射器分隔為雷射區100和光柵調節區101雷射器區域100和光柵調節區101的光柵結構相同，而且在同一個半導體襯底11上製作成，有相同的有源層12。光柵調節區101的中心波長與雷射器區域的「0」信號對應 的波長對準，從而壓制「0」信號對應的注入電流所產生的輸出光信號，而「 I 」信號對應的注入電流所產生的輸出光信號正常通過。由於在雷射器中，無論是「0」信號還是「I」信號都是有電流注入，而且閾值電流以上。為了確保光柵調節區的波長與「0」信號波長對準，因此光柵調節區也必須注入等密度的電流。為了避免這部分電流進入光柵以下的有源層，避免產生的激射影響濾波效果。本發明實施例提供的雷射器，通過對雷射器結構進行變化，形成雷射區和光柵調節區，其中，光柵調節區的波長與「0」信號波長對準，使得所述雷射區產生的「 I」信號對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，而實現了雷射器對啁啾的抑制，傳輸距離增大。同時，又不改變分布反饋雷射器的製造工藝，使得雷射器實現濾波同時不增加製造工藝。實施例二進一步地，所述雷射器可以為分布反饋(Distributed Feedback, DFB)雷射器。本發明實施例還提供了一種雷射器的具體結構示意圖，如圖2所示，以所述DFB雷射器為例具體說明其結構示意圖，本發明提供的實施例還可以用於其它類型的雷射器，符合下述的結構的特徵的雷射器均屬於本申請實施例保護的範圍，所述DFB雷射器包括DFB雷射器包括位於DFB雷射器底部的接地電極層20以及依次設置在所述接地電極層20上的半導體襯底21、有源層22、光柵層23、上包層24和電極層25、DFB雷射器還包括第一電隔離層26，所述第一電隔離層26所述雷射器還包括第一電隔離層26，所述第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區200和光柵調節區201。其中，所述雷射區200，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區201，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。進一步的，所述雷射區200包括所述雷射區包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層251以及接地電極20，所述根據所述第一電極子層251與所述接地電極20的電勢差產生第一電流。所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層22上的第一光柵231，位於所述第一電極子層251與所述接地電極20中間，所述第一電流產生單元產生的第一電流經過所述第一光柵231以及所述第一有源層22產生光信號,所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I」信號所對應的波長的光信號。其中，有源層22—般由InGaAsP四元化合物構成，當然也可以根據需要採用別的材料，比如InGaAlAs。該有源層可以是體材料，也可以含量子阱結構，作為雷射器的增益介質。第一光柵231和第二子光柵232是由光柵層23分割而來，且光柵層23中。所以第一子光柵231和第二子光柵232材料與結構相同,光柵層23可由InGaAsP四兀化合物構成，也可以由其他材料構成，比如InGaAlAs ;可以是不摻雜，也可以是p型摻雜。第一子光柵層231用於選擇波長，產生單波長輸出；第二子光柵層232用於抑制直接調製產生的啁啾，使所需光波通過，達到濾波效果。金屬電極層25是導電金屬，上包層24為p型摻雜InP極層。在金屬電極層25和 上包層24之間，一般會有重摻雜的InGaAs層用於實現歐姆接觸。本實施例的第一電隔離層26將DFB雷射器中的電極層25、上包層24及光柵層23隔離成兩部分，分別形成雷射區200和光柵調節區201，為了避免兩者之間的互相影響。第一電極子層251對應的區域成為雷射區200，第二電極子層252對應的區域成為光柵調節區201。具體地，雷射區200用於產生雷射，具體的，雷射區200的波長控制方法為電流從第一電極子層251注入，經過第一上包層241，第一子光柵層231，有源層22和半導體襯底21，到達接地電極20，從而產生激射。光柵調節區201用於與所述雷射區產生的雷射中「0」信號所對應的波長對準(即所述所述雷射區產生的雷射中「0」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區201，而所述雷射區產生的雷射中「0」信號所對應的波長的光信號無法通過所述光柵調節區201)。所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中，所述第二電流產生單元包括第二電極子層252以及設置於所述第二電極子層252兩側的第一側電極層253和第二側電極層254,所述第二電極子層252與所述第一側電極層253的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層252與所述第二側電極層254的電勢
差廣生第二電流；所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層22 (所述第一有源層與所述第二有源層相同，即所述第二有源層共用所述第一有源層)上的第二光柵232，通過控制經過所述第二光柵上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵232的中心波長，使得所述所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述第二光柵中。具體的，光柵調節區201波長控制方法為光柵調節區201從第二電極子層252注入的電流，經過第二子光柵層232，調整第二子光柵層232的波長與「0」信號所對應的波長對準。進一步的，為了確保進入光柵調節區的電流，能夠實現第二子光柵層232的波長與「0」信號所對應的波長對準(即「0」信號對應的波長的光信號被返回到所述雷射區，不通過所述光柵調節區，「 I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區)，且不發生激射。由於在所述第二電極子層252的兩側分別設有第一側電極層253和第二側電極層254，所述第一側電極層253和第二電極子層252之間設有第二電隔離層27，所述第二側電極層254和第二電極子層252之間設有第三電隔離層28，所述第二電隔離層27與第三電隔離層28將所述第二上包層242分隔為第一側上包243層、中心上包層244和第二側上包層245，使得電流電流可以從第二電極252進入中心上包層244，流經第二子光柵層232區，改變光柵的波長，然後通過第一側上包層243和第二側上包層245進入第一側電極253和第二側電極254。示例性的，可以用刻蝕的方式，直接刻穿第二上包層242，到達第二子光柵層232，然後通過第一側上包層243和第二側上包層245進入第一側電極253和第二側電極254，注入的電流只經過光柵區，而不進入光柵以下的有源層22。由於在第二子電極層252和第一側電極層253與第二側電極層254之間，形成p-i-p的異質結結構，則電流可以從第二電極252進入中心上包層244，流經第二子光柵層232區，改變光柵的波長，然後通過第一側上包層243和第二側上包層245進入第一側電極253和第二側電極254。如圖3所示，具體的，光柵調節區201，光柵調節區201中，第二子光柵層232結構與第一子光柵層231相同,但是由於施加在第一電極子層251和第二電極子層252上的電 壓或者電流不同，使得進入第一子光柵層231與第二子光柵層232光柵的載流子濃度不同，因此產生不同的中心波長。對於雷射區需要注入閾值以上的電流，使得雷射器可以正常激射，激射波長與第一子光柵層231在對應的電流密度下的中心波長一致。而在光柵調節區，需要避免電流的注入產生激射，為了保證光柵調節區能夠光正常的進行濾波工作，因此需要特定的措施，既可以把電流限制在光柵結構區以便改變光柵結構區的中心波長，但又不進入光有源層22發生激射。所以，利用第二電隔離層27和第三電隔離層28將電極層25及其下面的第二上包層242分別分隔成第一側上包層243、中心上包層244和第二側上包層245，且在第二電極子層252的兩側分別設有第一側電極層253和第二側電極層254。第一側電極層253和第二側電極層254的電壓相同，且都比第二電極子層252低，具體的光波控制方法為電流從第二電極子層252依次流經中心上包層244，第二子光柵層232，分別進入第一側上包層243和第二側上包層245，到達第一側電極層253和第二側電極層254。流經第二子光柵層232的電流，形成足夠大的電流密度用於調整第二子光柵層232的波長，同時又限制了進入有源層22的電流密度，使之不會發生激射。可選的，為了不讓第二電極子層252與晶片底部的接地電極層20之間形成過強的電流，產生不必要的激射，可以向第一側電極層253與第二側電極254層均施加小於施加於第二電極子層252電壓，以使所述第二電極子層252與所述第一側電極層253以及所述第二側電極層254之間均產生電勢差，控制通過第二子光柵層232的電流量，調整第二子光柵層232的波長與「0」信號所對應的波長對準。優選的，還可同時將第一側電極層253和第二側電極層254電壓設置為負值，將第二電極子層252上的電壓設置為O。需要說明的是，在本發明實施例中，第一電隔離層15或者第二電隔離層18或者第三電隔離層19，可以用空氣、光刻膠、氧化鋁，但不僅限於此，也可以用別的絕緣介質。本發明實施例提供的分布反饋雷射器，通過將在分布反饋雷射器結構上進行調節，確保了光濾波器中光柵的波長與「0」信號所對應的波長對準，但自身又不產生激射，實現了反饋雷射器對啁啾的抑制，傳輸距離增大。同時，又不改變分布反饋雷射器的製造工藝，使得分布反饋雷射器實現濾波同時不增加製造工藝。實施例三如圖4所示，本發明實 施例還提供了一種無源光網絡系統400，包括光線路終端410和多個光網絡單元420，所述光線路終端410通過光分配網絡430連接到所述多個光網絡單元420 ;其中，所述光網絡單元420和/或光線路終端410包括雷射器440，所述雷射器440包括雷射區和光柵調節區，具體雷射器440的結構可以參照圖I以及實施例I所述的雷射器的結構。另外，本發明實施例還提供了一種光網絡設備，也包括如實施例一以及圖I所述的雷射器的結構，下面結合圖I再介紹一下所述雷射器的結構。結合圖1，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區。所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。進一步地，所述雷射區包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層以及接地電極，所述根據所述第一電極子層與所述接地電極的電勢差產生第一電流；所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層上的第一光柵，位於所述第一電極子層與所述接地電極中間，所述第一電流產生單元產生的第一電流經過所述第一光柵以及所述第一有源層產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中，所述第二電流產生單元包括第二電極子層以及設置於所述第二電極子層兩側的第一側電極層和第二側電極層，所述第二電極子層與所述第一側電極層的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層與所述第二側電極層的電勢差產生第二電流；所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層(所述第一有源層與所述第二有源層相同，即所述第二有源層共用所述第一有源層)上的第二光柵，通過控制經過所述第二光柵上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵232的中心波長，使得所述所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述第二光柵中。進一步地，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓和施加於第二側電極層的電壓均小於施加於第二電極子層電壓，使得所述第二電極子層與所述第一側電極層，以及所述第二電極子層與所述第二側電極層之間均產生電勢差。進一步地，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓與施加於第二側電極層的電壓均為負值，施加於所述第二電極子層電壓為0，以使所述第二電極子層與所述第一側電極層以及所述第二側電極層之間均產生電勢差。其中，所述第一電流信號處理單元可以通過控制所述第一側電極層的電壓、第二側電極層的電壓以及所述第二電極子層的電壓，使得電流經過所述第二光柵後不進入第一有源層，即使得第二光柵有電流流過但不產生雷射，通過調節經過所述第二光柵的電流，使得所述雷射區產生的「 I」信號對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，而所述所述雷射區產生的「0」信號對應的波長的光信號返回到所述雷射區。本發明實施例提供的無源光網絡系統以及光網絡設備，其中所述光網絡系統中的光網絡單元或者光線路終端包括一種雷射器，所述光網絡設備中也包括所述的雷射器，通過對雷射器結構上進行調節，確保了雷射器中光柵的波長與「0」信號所對應的波長對準，SP使得「0」信號所對應的波長的光信號被返回，通過所述「I」信號所對應的波長的光信號，但自身又不產生激射，實現了反饋雷射器對啁啾的抑制，提高了無源光網絡系統傳輸距離。實施例四本實施例還提供了一種雷射器波長控制方法，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區，所述方法 包括所述雷射區產生「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號;所述光柵調節區通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，返回所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號，通過所述雷射區的「 I」信號所對應的波長的光信號。本發明實施例提供的雷射器波長控制方法，通過對雷射器上施加電壓的控制，確保了雷射器中光柵的波長與與「0」信號所對應的波長對準，但自身又不產生激射，實現了反饋雷射器對啁啾的抑制，傳輸距離增大。同時，又不改變分布反饋雷射器的製造工藝，使得雷射器實現濾波同時不增加製造工藝。進一步地，所述雷射區包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層以及接地電極，所述根據所述第一電極子層與所述接地電極的電勢差產生第一電流；所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層上的第一光柵，位於所述第一電極子層與所述接地電極中間，所述第一電流產生單元產生的第一電流經過所述第一光柵以及所述第一有源層產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I」信號所對應的波長的光信號。所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中，所述第二電流產生單元包括第二電極子層以及設置於所述第二電極子層兩側的第一側電極層和第二側電極層，所述第二電極子層與所述第一側電極層的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層與所述第二側電極層的電勢差產生第二電流；所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層上的第二光柵，通過控制經過所述第二光柵上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵的中心波長，使得所述所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述第二光柵中。 第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓和施加於第二側電極層的電壓均小於施加於第二電極子層電壓，使得所述第二電極子層與所述第一側電極層，以及所述第二電極子層與所述第二側電極層之間均產生電勢差。進一步地，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓與施加於第二側電極層的電壓均為負值，施加於所述第二電極子層電壓為0，以使所述第二電極子層與所述第一側電極層以及所述第二側電極層之間均產生電勢差。本發明實施例提供的一種雷射器的波長控制方法，通過對雷射器結構上進行調節，確保了雷射器中光柵的波長與「0」信號所對應的波長對準，即使得「0」信號所對應的波長的光信號被返回，通過所述「 I 」信號所對應的波長的光信號，但自身又不產生激射，實現了反饋雷射器對啁啾的抑制，提高了無源光網絡系統傳輸距離。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應以所述權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種雷射器，其特徵在於，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區； 所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號； 所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通 過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。
2.根據所述權利要求I所述的雷射器，其特徵在於，所述雷射區包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層以及接地電極，根據所述第一電極子層與所述接地電極的電勢差產生第一電流； 所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層上的第一光柵，位於所述第一電極子層與所述接地電極中間，所述第一電流產生單元產生的第一電流經過所述第一光柵以及所述第一有源層產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號。
3.根據所述權利要求I所述的雷射器，其特徵在於，所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中， 所述第二電流產生單元包括第二電極子層以及設置於所述第二電極子層兩側的第一側電極層和第二側電極層，所述第二電極子層與所述第一側電極層的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層與所述第二側電極層的電勢差產生第二電流； 所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層上的第二光柵，通過控制經過所述第二光柵上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵的中心波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。
4.根據所述權利要求3所述的雷射器，其特徵在於，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓和施加於第二側電極層的電壓均小於施加於第二電極子層電壓，使得所述第二電極子層與所述第一側電極層，以及所述第二電極子層與所述第二側電極層之間均產生電勢差。
5.根據所述權利要求3所述的雷射器，其特徵在於，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓與施加於第二側電極層的電壓均為負值，施加於所述第二電極子層電壓為0，以使所述第二電極子層與所述第一側電極層以及所述第二側電極層之間均產生電勢差。
6.一種無源光網絡系統，其特徵在於，包括光線路終端和多個光網絡單元，所述光線路終端通過光分配網絡連接到所述多個光網絡單元；其中，所述光網絡單元和/或光線路終端包括雷射器，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區； 所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號； 所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區。
7.根據權利要求6所述的無源光網絡系統，其特徵在於，所述雷射區包括第一電流產生單元和第一光信號產生單元，其中，所述第一電流產生單元包括第一電極子層以及接地電極，所述根據所述第一電極子層與所述接地電極的電勢差產生第一電流； 所述第一光信號產生單元包括設置在第一有源層上的第一光柵，位於所述第一電極子層與所述接地電極中間，所述第一電流產生單元產生 的第一電流經過所述第一光柵以及所述第一有源層產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「 I」信號所對應的波長的光信號。
8.根據權利要求6所述的無源光網絡系統，其特徵在於，所述光柵調節區包括第二電流產生單元和第一光信號處理單元；其中， 所述第二電流產生單元包括第二電極子層以及設置於所述第二電極子層兩側的第一側電極層和第二側電極層，所述第二電極子層與所述第一側電極層的電勢差產生第一電流，所述第二電極子層與所述第二側電極層的電勢差產生第二電流； 所述第一光信號處理單元，包括設置於第二有源層上的第二光柵，通過控制經過所述第二光柵上的所述第二電流產生單元產生的第一電流和第二電流，調整所述第二光柵的中心波長，使得所述所述雷射區的「I」信號所對應的波長的光信號通過所述第二光柵；所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射器中。
9.根據權利要求8所述的無源光網絡系統，其特徵在於，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓和施加於第二側電極層的電壓均小於施加於第二電極子層電壓，使得所述第二電極子層與所述第一側電極層，以及所述第二電極子層與所述第二側電極層之間均產生電勢差。
10.根據權利要求8所述的無源光網絡系統，其特徵在於，第二電流產生單元，具體用於施加於所述第一側電極層的電壓與施加於第二側電極層的電壓均為負值，施加於所述第二電極子層電壓為0，以使所述第二電極子層與所述第一側電極層以及所述第二側電極層之間均產生電勢差。
11.一種光網絡設備，其特徵在於，包括如權利要求I至5中任一項所述的雷射器。
12.一種雷射器的波長控制方法，其特徵在於，所述雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區，所述方法包括 所述雷射區產生「0」信號所對應的波長的光信號和「 I 」信號所對應的波長的光信號； 所述光柵調節區通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，返回所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號，通過所述雷射區的「 I」信號所對應的波長的光信號。
全文摘要
本發明實施例提供了一種雷射器、無源光網絡系統、裝置以及波長控制方法，其中雷射器包括雷射區和光柵調節區，所述雷射器通過第一電隔離層將所述雷射器分隔為雷射區和光柵調節區；所述雷射區，用於產生光信號，所述光信號包括「0」信號所對應的波長的光信號和「1」信號所對應的波長的光信號；所述光柵調節區，用於通過控制所述光柵調節區的電流，調節所述光柵調節區的波長，使得所述雷射區的「1」信號所對應的波長的光信號通過所述光柵調節區，所述雷射區的「0」信號所對應的波長的光信號返回所述雷射區，從而實現了對直接調製雷射器啁啾的抑制。
文檔編號H01S5/06GK102742099SQ201180002990
公開日2012年10月17日 申請日期2011年12月20日 優先權日2011年12月20日
發明者周小平 申請人:華為技術有限公司