TW535336B - Frequency modulated laser with high modulation bandwidth - Google Patents
Frequency modulated laser with high modulation bandwidth Download PDFInfo
- Publication number
- TW535336B TW535336B TW091106417A TW91106417A TW535336B TW 535336 B TW535336 B TW 535336B TW 091106417 A TW091106417 A TW 091106417A TW 91106417 A TW91106417 A TW 91106417A TW 535336 B TW535336 B TW 535336B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- laser
- frequency
- chamber
- cavity
- laser cavity
- Prior art date
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000005206 Hibiscus Nutrition 0.000 claims 1
- 235000007185 Hibiscus lunariifolius Nutrition 0.000 claims 1
- 241001075721 Hibiscus trionum Species 0.000 claims 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 claims 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000005699 Stark effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000282376 Panthera tigris Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
- H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
- H01S5/0622—Controlling the frequency of the radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
- H01S5/0614—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by electric field, i.e. whereby an additional electric field is used to tune the bandgap, e.g. using the Stark-effect
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
535336 五、發明說明（丨） ·-- 發明領域 本發明係有關於光訊號的頻率調變；並且特別係有關 於以幾乎無限制的調變率調變的頻率調變雷射。 發明背景 _變光學訊號中的資料係已知的技術。用於調變光學 訊號的一種調變技術係頻率調變，藉由使用較訊號頻寬更 大的傳輪頻寬提供改善訊噪比（S N R )。由於應用於資料傳 輸的光學訊號中的高載頻’頻率調變光學訊號 、要' '可用於頻率調變的寬頻寬。一般…通訊系 1〇1的載頻的頻寬。因此，具有20 0 000 GHz載頻的 的九丰系統，具有20 0 0 0 GHz的瞬間頻寬。此提供了將資 料以非常大的資料率調變作用於光學訊號的能力。、、 使用學f率中可利用的寬頻寬之優點，必須 學φ射了1變頻寬的裝置與技術。一種方法係將-光 的：=:;)二光學調變器(例如具有㈣ ^其使調㈣場及光學載波之行進要速稷率雜相的匹仃進波結 較不=的㈣對於光學雷射源直另-種 體雷射之習知技術係直接調變分散==頻率調變半導 電流。關於商用DFB，調變驅動電貝^!，射之驅動 流提供約150至30 0 MHz的頻率低敕1L立笔女培的驅動電 大頻率擺動。此方法且有 ，產生10 —20 GHz的最 方法八有兩種顯著的缺點。首先，調變驅
535336
生的 有20 GHz 中。：Si提Η1、/員率'周變雷射之另一種方法係顯示於第1圖 T 。於第1圖中，U甘工，> *rr ^ 乂其兩鳊之口Ρ为鏡面15定義一雷射腔 1 0 ’包括結合了有限异# & >目# $ #、 1良長度的相位调變1 3的一光學增益部份
11。部分鏡面15提供關於雷射作用所需的反射率。增益部 伤11係一般的雷射二極體，以及相位調變丨3係一部份，其 中藉由不是施加電壓（史塔克作用）就是注入電流改變折^ 率。於雷射腔室1 0内，相位調變器丨3之内含物，將藉由相 位调變恭產生的任何相位調變轉換成頻率相位。藉由改變 有效的光學腔室長度，而因此改變了雷射震盪頻率。 藉由Emura等人於1994年6月28日發證的美國專利案第 5，325,382 號、 'Method and Electrode Arrangement For
Inducing Flat Frequency Response In Semiconductor Laser"以及藉由Kawamura等人於1996年1月2日發證的美
國專利案第5, 481，559 號、、Light Modulator Integrated Light-Emitting Device And Method Of Manufacturing The Same，，，說明半導體雷射提供了 一主動區域及一相位 調變區域。Emura等人說明了將調變電流應用於主動區域 及相位調變區域，以便獲得一相當平坦的頻率調變響應。 Kawamura說明了，於主動區域及相位調變區域之間提供接 地電極，以便將主動區域中的電場自相位調變區域中的調 變電場隔離出來。
丨535336 五、發明說明（3) 第1 藉由以 圖中顯示的頻率調變雷射，此雷射之瞬間頻率 曰 卜表示： /(0=丄良 / __ 2π di 0 2nTc smc(c〇Tc/2) (1)
Oom sinc(〇rp/2) w , _ -----sinCQ^i+θ) 輸時間係;周變頻率，Tp係於相位調變器中關於光的來回傳 份），並曰c係所有來回傳輸時間（相位調變器部份+增益部 、 ①〇m精由以下表示： Φ OWi (2) Π11於折射，中的電性感應電荷、係相位調變器 及係藉由雷射產生的光波長。 且產是比Tp更大，首先分母項將趨近於零，並 中提供頻:綱^ 2圖中的共振響應。因為於相鄰共振頻率 器，並且闵二交，1 /Tc之共振頻率避免使用習知的調變 並不適合高精破声^ 頻寬。.因此，習知的調變器 # μ關二確度、向頻寬類比光學鏈結。 1中的m射同腔笑室的所有來回行進時間，即上述等式 間，即上述等w中：：4:位調變部分中的來回行進時 消，並且頻率響應將趨p^’於等式1中的兩個5^項將相 雷射，於幾乎益限的i t坦。於I等於τΡ產生的頻率調變 有兩個^:二頻等寬二供具有-完全平坦的雷射。 對式。漸進式方法係使二二—個是漸進式’-個是絕 度比較變得非常短，^ 9 i。卩份長度與相位調變部份之長 °此使得T。漸漸逼近於％。絕對式方
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 535336 五、發明說明（4) 法係使得增益部分與 w此使得沒 有相位調變發生的立凋受部分同時發生， 於第^中的雷射為零。 於長度方向符合的—：置f00顯*，增益與相位調變部份 引結構。不管其名稱、，口 ^ 2由Am_等人開發的雙重導 件。雷射襄置被劃分成$，引結構確實為-單導引元 3 1 〇或調諧區域，另—個\古邛分，一個是相位調變部分 個部分的折射率皆大疋增益梦部分320或主動區域。這兩 光學模式被侷限於中心，域330之折射率，所以 心層區域3 4 0係用來對於二疋八=:,二：薄的摻雜中 此介質（因為增益）被反轉Ύ刀把加向前偏壓，如此 加向後偏壓，如此於；：腔= = : 施 :應或量子侷限史=效==電 供關於反饋的内反；？ 二光中柵的35广結 變部分中確實使用向前= =I已有其他人完成相似的裝置’其利用反向偏壓以便 控制；I電常數（例如，Wolf等人已於1 994年7月26日揭露美 國專利第5,333，141號、、M0dulatableUserDiodeF〇;r High Frequencies” ) 〇 於操作方面’ 一雷射電流施加於雷射電極3 6 1，以便 對於增益部分3 2 0施加一固定值電流並提供關於雷射操作 需要的光學增盈。一調變電流施加於調變電極，以便控制 相位調變部分3 1 0的折射率，用以調變雷射結構3 〇 〇之光頻 l〇12-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第8頁 535336
雙重導引雷射裝置3 0 0之性能受限於此結 相位調變部分“反向偏壓模式操作，或受限 =載子之再結合時間’假若於順向偏壓模式摔：】 於；，I结構，相位調變部綱及中心層區域340 4 少相位調變部分31〇之尺寸而被 y精由減 提供的最大頻率旅程。順向偏疋：/ ^此裝置
但是由於注入載子之再結合以2頻率振幅， 20 0 MHz。 了間而具有一最大調變率值 此外，藉由雙重導引雷射梦 限於調變電極363中心處施加二 J::，變頻率受 徵。此調變電極363係一相當長：的：線電頻率特 於電極之中心的高頻訊號將自 、屬層’如此施加 進，接著自其末端反射回中心電極末端行
變化。當調變訊號之頻率腔室内不產生折射率等量 長時，且當不具有反轉作t裝置之長度變得越 效應減少雙重導引雷射f置3 n n ”時，無線電頻率行進 述，本發明之反轉驅動電極改善了調變作用。 關於產生頻率調變光的已知裝置 制，限制調變光以非常高的調變頻率二：:2J 的直接調變速率受限於光子的存在時間及注
535336 五、發明說明（6) ___ 時間。利用折射率變化的外部頻率（相位 行進波結構，其與RF及光場的行進速度 二ς =須使用 頻率，獲得相吻合的速度就越困難。 σ越向的調變 f卢的Ξ Ϊ，仍有必要提供關於非常高頻寬頻率調變之Ρ 唬的裝置及方法。 卞71欠之先訊 發明概要 因此，本發明之一目的在於提供一 供高頻寬頻率調變之光訊號。 、复及万法，其提 本發明之實施例提供之頻率調變 f由使雷射腔室之增益與相位調變；：：：=率，係 生，以及於相位調變部分的折射 向士同時發 藉由使調變場通過整個雷射腔室 方且同日寸地變化。 率，如此雷射腔室的整個長度於相了折射 相同時間要素。雷射腔室必須部份或敕調變場的 滿，其可於出現電場時改變其折射率:注音被2料充 明，遍佈整個雷射腔室的折射率並不兩要=2康本發 是只有沿著雷射腔室之整個長度方向:的：二化’但 且同時地變化。一行進波結構被用來對二2 Ϊ均勾地 方向行進。因為兩個場以垂；於光行ΐ 結構並不需要與光行進速度相：：行進波 括··2射提供本發明之-實施例，其包 至’包括-電性影響材料，該雷射腔室具有 Μ 第10頁 1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 535336 五、發明說明（7) 長度尺寸與一寬度尺寸， 方向行進的 ’此電場並 。電場係施 時且均勻地 動區域提供 於雷射腔 室之電場 光行進方 折射率， 結構内可 雷射内之 本發 變一雷射 一長度與 條件；於 此雷射腔 一增益介 腔室的電 沿著整個 射率；以 頻率調變 室長度 的裝置 向行進 大體同 藉由主 雷射腔 明之另 光訊號 寬度的 雷射腔 室之長 質的能 子訊號 雷射腔 及將雷 雷射光 室提供。 一實施例係 之方法，此 一雷射腔室 室内產生雷 度方向行進 Ϊ保持此雷 以便產生_ 室長度，以 射光自此雷 訊號。 =雷！腔室產生大體平行 二=二千以及施加跨越f射腔 大體垂直於雷射腔室内雷射 力:用:改變整個雷射腔室内的 =電場。⑥-雷射半導體 “射腔室，&者藉由-氣體 關於利用一 方法包括下 ’此雷射腔 射光，此雷 ;於該雷射 射發光條件 電場；此電 正比於此電 射腔室發射 電子訊 列步驟 室提供 射光以 腔室内 ;施加 場均句 場之振 出去， 號而頻率調 '•提供具有 一雷射發光 大體平行於 利用施加於 跨越該雷射 地且同時地 幅而改變折 以便提供一 .藉由具有一雷射腔室的一賴盘〜 另一實施例，雷射腔室係以 f调變雷射提供本發明之 跨越雷射腔室之無線電頻率=、感應材料及設置用來施加 進波結構中的無線電頻率場=的=行進波結構製造，於行 光行進方向行進。無線電二體垂直於雷射腔室中雷射 均勻地改變整個雷射腔室之才穷，變化以大體同時間地且 結構、一氣體雷射或复& 斤射率。可藉由一雷射半導體 …已知的雷射結構提供此雷射腔
535336 五、發明說明（8) 室。女子 . 設置於此傳輪：：J:=括：：=線’以及此雷射腔室 此雷射腔室之位體之間’於，、、、線電頻率場被施加跨 室之長度。&置處，此導體之寬度大於或等於此雷= 較佳實施例 本發明 更詳細地言兒 限制於此處 度被放大顯 使用於 自DC至紅外 w無線電頻 數兆赫茲的 茲的標準廣 當雷射 以輕易地取 闊，決定雷 雷射腔室決 增益介質製 假若雷 的光頻率盡 於在雷射腔 此干涉形成 之詳細 將參考 明。本 記載之 示以便 此應用 頻譜行 率〃包 宅米波 電頻率 發射光 代能量 射之頻 定。藉 造不損 射腔室 可能與 室内的 一駐波 說明 ::本發明之較佳實施例之附加圖式做 ^明將以各種不同的型式舉例’且不應 二施例。於此等圖式+，層與區域的厚 坪細說明。 中的、、無線電頻率〃就是具有頻率起始 進的電磁波。因此，使用於此應用中的 括且並非受限於微波與自數百萬赫茲至 頻率，如同自數十千赫茲至數百百萬赫 〇 時’於一雷射中的增益部分之功能係用 。假若增盈部分的光譜響應係充分地寬 率並非其主要的工作。頻率係完全藉由 由測定不損耗腔室之FM響應（藉由使用 耗），因此可測定一雷射之FM響應。 之介電常數係可改變，自雷射腔室發射 雷射腔室之介電常數變化一樣快速。由 光包含向前行進波與向後行進波，其彼 圖案而產生此現象。於腔室内瞬間變化
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd
第12頁 535336 五、發明說明（9) __ 此介電常數並不會改變場的圖案，但 的速=，並且速率因此於駐波圖案處震=改交彼此相遇處 藉由改變雷射腔室之介電常數，一 办 射具有改變發光之頻率的優點。根據：：：J的FM雷 的FM雷射係藉由包括一雷射腔室的雷射：：：頻：非常寬 腔至剖面或部分腔室剖面之介電常數可沿荖^丄”中所有 向，瞬間均勻地變化。此雷射腔室可‘：至之縱向方 作頻率決定幻牛，並且假若如此，此光光柵： ::場改變"匕雷射腔室亦包括某些種類的二j Ϊ可猎 便對於内部損失及外部損失補償， 二二負，以 條件。 保符了發射雷射的 畜包含雷射腔室的材料之折射率 介電常數改變。如已知技術所述，某以材室之 :藉由施加電場產生光電效應而變化彳；=:射率 應，例如能量頻帶邊緣及量子侷限史塔克 的效 場時：':導致光學材料之折射率變化。於此：用：靶加電 '、電性感應，的材；折射率之先學材料將被參考當作 + 中顯示根據本發明的—般雷射結構_，复於
均勻且瞬間變化的折射率。於第V -部份（並未顯示接地平面）。&雷射腔室Ί傳—輪線之 感應材料，使得利用 匕括電性 RF產生器4 2 2施加=；：=的電場改㈣料之折射率。- 叮机遗424至電極420，以致於改變雷
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第13頁 535336 五、發明說明（10) :腔室410内的折射率1分鏡面415
用以維持雷射發光之條件及將雷射光4 3 〇自雷反射射社構、而要 射。藉由具有電極及其相配接地平面之外 f X 極420。⑨此結構中，不論RF訊號如何快 、將=電 雷射腔室4 1 0每一部位之始射銮洋斗扣n a 肝知現 9/1 - “折射率產生相同的時序變化；因 為RF訊號424早一方向地沿著電極42〇方向行進，且绞 雷射腔室41 0。 5m 於此方法之一種變化中，電極42〇終止於雷射腔室“^ 之右邊邊緣，且不是藉由外部阻抗426終止。這造成行進 波於語射腔至之右邊邊緣反射。關於第4圖之結構中，向 前與向後的RF波之總合提供兩倍振幅的場，因此對於相同 的RF輸入功率提供獲得兩次折射率變化。 電極420及其相配接地平面（未顯示）包括一行進波結 構，可以同時地將相同RF訊號施加橫跨雷射腔室4丨〇之所 有部位。電極4 2 0及其相配接地平面可包括已知的行進波 結構，像是標準微帶狀、帶狀線、共平面的帶狀或傳輪線 之其它型式，且和其它行進波結構相同，例如狹長孔線、 共平面波導或甚至具有適當設計的一矩形微波波導。此種 的行進波結構可提供一平面波前橫跨整個結構；並且因此 一 R F % —樣橫跨設置於傳輸線兩個部位之間的雷射腔室之 所有部位。標準微帶狀或帶線狀傳輸線一般具有寬度1 mm。假若電極42 0需要變得更寬以便遮蓋更長的雷射腔 室，電極的小角度錐形端可用以均勻地散佈RF場。第5圖 顯示根據本發明另一實施例之雷射結構4 5 0，其中使用錐
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第14頁 535336 五、發明說明αυ 形狀的電極427。 i面的調變率將受到將RF訊號跨越雷射腔室4 1 0寬度 之時間的限制 、以剌。一般而言，調變響應將開始下降，當需要 f ^來回此區域之時間相當於RF相位偏移90。時。以下的 等式3顯示最大調變頻率。 ^ ’顧=(3) 其中c係光的读漆； y 由於雷射腔室寬V:糸率以Aw係雷射腔室之寬度。 高。例如，10心：ϊ Γ微米度量，最大調變頻率將相當 折射率⑷dn;室寬度(一般的光波導寬度)及 辦但沾π η辦/、取大调變頻率fmax = 2 5 0 0 GHz。對於早先 ^ 5、交化，其中RF場以第一前進方向行進，接著d 後橫跨雷射]@ ί安者向 12/〇 GHz。工，取大調變頻率將會是上述範例值之一半 半導述的雷射結構4°°之雷射腔室410可為-體雷射之雷射腔室。然而，雷射腔室之相 巧 i ϊ:s周變部份大致必須配合，以避免藉由以上討i i: 雙重導引-構J It如之财討論的，A_揭露的 雙直導弓I、、Ό構棱仏一 +導體雷射結構，其中 變部份係縱向配合。麸而，又你 ^ 日里一相位調 、、、向 不像之W时論的雙重暮U沾 ’本發明使用-電極結構；其造成-雷射腔 ： :所有調變頻率’㈣且均句地沿著雷射腔室：Πί ί它半導體雷射結構亦盡可能如雷射腔室使用越；2。 其中相位調變部份及增益部份亦大致相配，並且=’ 丹兄§午施
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第15頁 五、發明說明（12) 力口一均勾的電場同時且均勻地 率。假若内部標示的光柵係於雷射；度改變折射 加電場改變光，之介電常數獲得頻率:調：使用，可利用施 本發明之實施例並未受限制 示藉由-氣體雷射60。提供本發明之+其導體可= 於第6圖顯示的氣體雷射_ _ 只例子。 第一鏡面612與一第二鏡面613之間: = =於一 係一波長調節的鏡面，藉由施加 = 最好 射光。第二鏡面⑴最好：Γ部：；：二頻；”雷 室610内使部分雷射光穿透，以： = ! =二f射腔 田射胜至61〇之側邊汲取可根據本發明而使用。 施子二括:。電:/應的材料，其最… (LiNbO . 例如，光電活化的銳酸鋰 ::腔室61〇設置於施加跨越雷射腔室之整個長度與 力見的兩電極620、630之間。電場之變化正比於施 =兩個電極620、630隨訊號之變化；因此改變雷射腔 ΐ長产盥上活性材料之折射率。由於電極橫跨雷射腔室 因此同時且均句地沿著雷射腔室長度改變 折射率。因此，設置於電極620、6 30之間 535336 五、發明說明（13) -——· 做為氣體雷射之增益部份及相位調變部份。此雷射妒a。 包括一標示的光柵做為一頻率決定元件；但是假若:至可 利用施加的電場改變光柵之介電常數而獲得雷=二=’ 率。 田町之调變頻 第7圖顯示設置於兩電極62〇、630之間的雷射妒6 透視圖。如第7圖所示，電極620、63〇設置當作一二至之 結構使用以便確保沿著電極行進的RF訊號具有—^進波 刖。RF訊號之平面波前提供，雷射腔室6丨〇内的/ 隨著RF訊！虎變化而同時變化。適當設計的電極、。將 加的場亦均勻地沿著縱向方向。電極亦包括 j施 狀線。其它的電極幾何形狀與結構亦可以使用。、从波帶 如上所述，L i N b 〇3晶體長晶時可以摻 T。铒或鏡將分別提供"社^微米波長為施 亚且不會文任核施加的電場影響。鈇 予曰盈， 620、630的電場將產生既定的折射；變化力=電極 大量光電效應。其它施子且/ ，因為咖3之 果。 文日日體將產生相似的結 :用本發明之實施例獲得 ，上 {4] 貝丰擺動討論如下： f申係頻率偏移量，以及係 量及上調變頻率兩者，射率變化。注意偏移 無關。 ）所提供，係與腔室長度 雖然本發明已以較 早乂佳μ施例揭露如上从 上’然其並非用以 535336 五、發明說明（14) 限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第18頁 535336 圖式簡單說明 第1圖（習知技術）顯示一習知的頻率調變雷射之結 構； 第2圖顯示一習知FM雷射之共振響應之圖式； 第3圖（習知技術）係同時提供增益部分與相位部分之 雷射二極體半導體結構之剖面圖式； 第4圖係根據本發明之頻率調變雷射之簡明扼要圖 式； ❿ 第5圖係使用尖細電極的頻率調變雷射之概要圖式； 第6圖係根據本發明之實施例的一頻率調變氣體雷射 之簡明側視圖式；以及 第7圖係顯示於第6圖之頻率調變氣體雷射之剖面圖 式0 符號說明 1 1〜光學增益部份； 1 5〜相位調變； 3 1 0〜相位調變部分 3 3 0〜外部包覆區域 350〜布拉格光柵； 3 63〜輸入端； 4 1 0〜雷射腔室； 4 2 0〜寬電極； 4 24〜RF訊號； 4 3 0〜雷射光； 1 0〜雷射腔室； 13〜輸出端； 30 0〜雙重導引雷射裝置 3 2 0〜增益部分； 3 4 0〜摻雜中心層區域； 3 6 1〜雷射電極； 4 0 0〜雷射結構； 4 1 5〜部份鏡面； 422〜RF產生器； 4 2 6〜外部阻抗；
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第19頁 535336 圖式簡單說明 4 5 0〜雷射結構 612〜第一鏡面 6 1 0〜雷射腔室 6 0 0〜氣體雷射； 613〜第二鏡面； 620、630〜電極
1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第20頁
Claims (1)
- 535336 六、申請專利範圍 1 · 7種頻率調變雷射，包括： 目命μ田射月空室，包括電性感應材料，古亥φ射胪宮且右 該雷射腔室之ΐ ΐ度 给射腔室產生以大體平行於 長度維度方向行進的雷射光；以及 以大體垂直於該雷射腔室内的雷=電場 方向的相同強度。才]，、有大體〜耆雷射腔室長度維度 用以施員括所述的頻率調變雷射，其中 構具有不小於=㈣置包括一行進波結才鼻，該行進波結 小於該雷射腔；室之長度維度的-寬度，且具有不 進波結構之長户$ =度維度的一長度’且該電場沿著該行 又万向行進。 該行進波：：Jy第2項所述的頻率調變雷射’其中 腔室係設置於該莖一 φ電極，-第二電極，其中該雷射 4·如申浐=一電極與該第二電極之間。 該行進波結；包：f f第2項所述的頻率調變雷射，其中 線，其中該*身十一傳輸線，纟具有一第-線與-第二 i第二：與C置於該第—線與該第二線之間， 寬度。 一線具有不小於该雷射腔室之長度尺寸的 該雷射腔室2利乾圍第1項所述的頻率調變雷射，其中 6 I:;:;以雷射半導體為結構之-雷射腔室。 月寻利範圍第1項所述的頻率調變雷射，其中 1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 第21頁 六、甲請專利 該雷射腔室包括以氣體雷射 7.如申請專利範圍’、、、所。冓之-該雷射腔室包括摻雜的鈮酸鋰斤迷的頻等 8·如申請專利範圍第】項 該雷射腔室具有一標示的光柵斤'的頻率 該標示的光栅具有-介電常：作：: 標示的光栅的介電常數。 〜 ^ 9 ·種利用電子訊號頻率調變一帝 該方法包括下列步驟·· 田、 提供具有一長度與一寬度的一 提供一雷射發光條件； $对& 於該雷射腔室内產生雷射光，該雷射 該雷射腔室之長度維度之方向行進； 利用能量施加於該雷射腔室内的一增 該雷射發光條件； θ 施加該電子訊號至該雷射腔室以便產 正比於该電子訊號之振幅，均勻地且同時 室之長度方向改變折射率；以及 將該雷射腔室内之雷射光傳輸離開， 調變雷射光訊號。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所述的方法 室包括以雷射半導體為結構之一雷射腔室 1 1 ·如申請專利範圍第9項所述的方法 室包括以氣體雷射為結構之一雷射腔室。 雷射腔室。 調變雷射，其中 调變雷射，其中 i率決定元件使 〔均勻電場改變該 光訊號之方法， 室’該雷射腔室 光以大體平行於 益介質以便維持 生一電場，其以 地沿著該雷射腔 以便提供一頻率 ’其中該雷射腔 ，其中該雷射腔1012-4740-PF(N) ;Ahddub.ptd 第22頁 535336 六、 申請專利範圍 ’其中維持該 端施加光能 ’其中該雷射 ’其中該雷射 其中電子訊號 1 2·如申請專利範圍第丨丨項所述的方 雷射發光條件之步驟包括於該雷射腔室之 量。 1 3·如申請專利範圍第丨丨項所述的方 包括一側邊汲取雷射。 〆 1 4·如申請專利範圍第丨丨項 腔室包括摻雜的鈮酸鋰。 1决 ·、如申請專利範圍第9項所述的方法， 係於行進波纟士槿肉广、仓’其中電子訊號 率訊號係大；= 線電頻率訊號，•無線電頻 16. 如申，專垂利 波結構包括具有一第'線與一第斤4的之方去，其中該行進 腔室設置於兮笙:弟一綠之—傳輸線’該雷射 肊至二1於4弟一線與該第二線之間， 第二線具有不小於該雷射腔室長度之寬度且㈣—線與邊 17. 如申請專利範圍第9項所述的方法，复 室具有一標示的光柵做為一頻率 =中 '-田射月工 氺Μ且右一人 i如 用午Λ疋凡件使用，該標示的 數,、’丨電吊數且該電場改變該標示的光柵之介電常 1 8 · —種頻率調變雷射，包括： φ射胪室呈二ί a Γ括可變化折射率之電性感應材料，該 田射月工至具有縱向相配的增益 腔室内行進的♦ 氺後 一千於.系田身1· 度之方向行進；以及 行進波結構，設置施加跨越該雷射腔室之無線電頻第23頁 1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd 535336 六、申請專利範圍 率場，以便沿著該雷射腔室之 地改變折射率，於該行進波纟士 又、、隹度大體同時地且均勻 以大體垂直於該雷射腔室内^，内行進的該無線電頻率場 1 9 ·如申請專利範圍第1 8 地田射光方向行進。 中該行進波結構係藉由等於該j/斤述的^頻率調變雷射，其 有一阻抗的外部阻抗裝置終=了進波結構之特徵阻抗之具 其 20·如申請專利範圍第18項所述的 中該行進波結構係藉由一開放電路終止員。率调變雷射， 2^ % ㈣範K第18項所述的 中該雷射腔室包括以雷射半導體為社羊^變雷射， 22·如申請專利範圍第18項戶斤述的頻雷㈣射腔室 中該雷射腔室包括以氣體雷射為結構之一帝°欠雷射， 23·如申請專利範圍第18項所述的頻率室。 中該雷射腔室具有一標示的光柵做為一頻\更^田射，其 用，該標示的光柵具有一介電常數且該無=定元件使 該標示的光柵之介電常數。 …、電頻率場改變1012-4740-PF(N);Ahddub.ptd
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/838,676 US6792011B2 (en) | 2001-04-19 | 2001-04-19 | Frequency modulated laser with high modulation bandwidth |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW535336B true TW535336B (en) | 2003-06-01 |
Family
ID=25277775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW091106417A TW535336B (en) | 2001-04-19 | 2002-03-29 | Frequency modulated laser with high modulation bandwidth |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6792011B2 (zh) |
| JP (1) | JP2004534389A (zh) |
| GB (1) | GB2391381A (zh) |
| TW (1) | TW535336B (zh) |
| WO (1) | WO2002087033A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI572104B (zh) * | 2013-02-01 | 2017-02-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 雷射合成系統及合成雷射源 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2389574B (en) * | 2002-06-14 | 2005-07-06 | Pfe Internat Ltd | Collator |
| US7515605B2 (en) * | 2003-03-24 | 2009-04-07 | Corrigent Systems Ltd | Efficient transport of TDM services over packet networks |
| JP4768289B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2011-09-07 | 株式会社リコー | 面型光変調素子および面型光変調素子ユニットおよび面型光変調素子ユニットアレイ |
| US20120154880A1 (en) * | 2009-09-10 | 2012-06-21 | Wei Wu | Optical modulators |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3573653A (en) | 1969-07-18 | 1971-04-06 | Us Navy | Continuously tunable thin film laser employing the electric field effect |
| US3666982A (en) * | 1970-03-20 | 1972-05-30 | United Aircraft Corp | Distributive cathode for flowing gas electric discharge plasma |
| US4064465A (en) * | 1973-05-30 | 1977-12-20 | Westinghouse Electric Corporation | Laser cavities with gas flow through the electrodes |
| DE2528174C3 (de) * | 1975-06-24 | 1978-06-22 | Hans Dipl.-Phys. Dr. 7000 Stuttgart Salzmann | Laser mit Wanderwellenanregung |
| JPS5363896A (en) | 1976-11-18 | 1978-06-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tunable distribution feedback type dye laser |
| FR2410382A1 (fr) * | 1977-11-24 | 1979-06-22 | Comp Generale Electricite | Laser a gaz |
| US4596018A (en) * | 1983-10-07 | 1986-06-17 | Minnesota Laser Corp. | External electrode transverse high frequency gas discharge laser |
| US4665526A (en) * | 1986-05-15 | 1987-05-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Minimum inductance laser head for pulsed transverse discharges without wall tracking |
| GB8727212D0 (en) * | 1987-11-20 | 1987-12-23 | Secr Defence | Optical beam steering device |
| ES2042819T3 (es) | 1989-02-15 | 1993-12-16 | Siemens Ag | Laser semiconductor sintonizable. |
| US5325382A (en) | 1990-09-28 | 1994-06-28 | Nec Corporation | Method and electrode arrangement for inducing flat frequency modulation response in semiconductor laser |
| US5222087A (en) | 1991-07-26 | 1993-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Ttg-dfb laser diode |
| EP0578012B1 (de) | 1992-07-08 | 1995-03-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Modulierbare Laserdiode für hohe Frequenzen |
| DE4236296A1 (de) * | 1992-10-28 | 1994-05-05 | Deutsche Aerospace | Abstimmbarer Festkörperlaser |
| US5311526A (en) * | 1993-02-25 | 1994-05-10 | At&T Bell Laboratories | Article that comprises a semiconductor laser, and method of operating the article |
| JPH07221400A (ja) | 1994-01-31 | 1995-08-18 | Fujitsu Ltd | 光変調器集積化発光装置及びその製造方法 |
| US5751749A (en) | 1994-04-01 | 1998-05-12 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Laser oscillator and method for controlling the same |
| US5475703A (en) * | 1994-04-29 | 1995-12-12 | Scalise; Stanley J. | Radio frequency-excited gas laser |
| US5748663A (en) * | 1994-06-08 | 1998-05-05 | Qsource, Inc. | Retangular discharge gas laser |
| US5684821A (en) * | 1995-05-24 | 1997-11-04 | Lite Jet, Inc. | Microwave excited laser with uniform gas discharge |
| US5574818A (en) | 1995-08-01 | 1996-11-12 | Ceramoptec Industries, Inc. | Compound waveguide lasers and optical parametric oscillators |
| US5602865A (en) * | 1995-11-14 | 1997-02-11 | Synrad, Inc. | RF-excited gas laser system |
| US5596593A (en) * | 1996-02-09 | 1997-01-21 | Luxar Corporation | Orthogonal RFDC transverse excited gas laser |
| US5978397A (en) | 1997-03-27 | 1999-11-02 | Lucent Technologies Inc. | Article comprising an electric field-tunable semiconductor laser |
-
2001
- 2001-04-19 US US09/838,676 patent/US6792011B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-29 TW TW091106417A patent/TW535336B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-04-01 GB GB0323679A patent/GB2391381A/en not_active Withdrawn
- 2002-04-01 JP JP2002584442A patent/JP2004534389A/ja active Pending
- 2002-04-01 WO PCT/US2002/010118 patent/WO2002087033A1/en not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI572104B (zh) * | 2013-02-01 | 2017-02-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 雷射合成系統及合成雷射源 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002087033A1 (en) | 2002-10-31 |
| GB2391381A (en) | 2004-02-04 |
| JP2004534389A (ja) | 2004-11-11 |
| US6792011B2 (en) | 2004-09-14 |
| US20020176456A1 (en) | 2002-11-28 |
| GB0323679D0 (en) | 2003-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0556974A2 (en) | Optical pulse generator | |
| US8737773B2 (en) | Optical control element | |
| US8433163B2 (en) | Bi-directional signal interface with enhanced isolation | |
| JP3943019B2 (ja) | 広帯域電気光学変調器 | |
| US5311540A (en) | Laser with coupled optical waveguides | |
| KR20010013957A (ko) | 광학 방사선 스위칭, 증폭, 제어 및 변조 방법 및 장치 | |
| JPH06291729A (ja) | 半導体レーザを含む物品および物品の操作方法 | |
| TW535336B (en) | Frequency modulated laser with high modulation bandwidth | |
| Taylor | Enhanced electrooptic modulation efficiency utilizing slow-wave optical propagation | |
| EP0741316B1 (en) | Optical pulse generator | |
| US4709371A (en) | Variable wavelength laser diode | |
| Chou et al. | Standing-wave enhanced electroabsorption modulator for 40-GHz optical pulse generation | |
| Krahenbuhl et al. | Modeling of broad-band traveling-wave optical-intensity modulators | |
| JP5145611B2 (ja) | ワイヤレス無線周波数信号を用いた光信号の符号化 | |
| US5187449A (en) | Coplanar transmission line millimeter radiation source | |
| RU129308U1 (ru) | Генератор микроволнового излучения на основе туннельно-связанной структуры | |
| CN106067650A (zh) | 基于放大反馈激光器的啁啾微波产生装置 | |
| CN212517886U (zh) | 一种基于激光器相控阵列的线性啁啾微波信号产生装置 | |
| CN120712700A (zh) | 二维光子晶体激光器 | |
| CN108169979A (zh) | 一种用于栅瓣压缩的光学相控阵 | |
| CN112803239A (zh) | 一种基于双光注入半导体激光器的微波频率梳产生装置 | |
| JP3902047B2 (ja) | 導波路型光変調器 | |
| JP3719563B2 (ja) | 光変調器 | |
| CN117293647B (zh) | 一种基于调制半导体激光器互注入的宽带混沌熵源 | |
| JPS60502272A (ja) | 変調器における、あるいは、それに関する改良 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |