一种多通道多波长均衡激光源的制作方法

本发明属于激光光源与光通信，具体涉及一种具备多通道功率均衡、双级实时监测与闭环控制功能的高集成度激光源，适用于波分复用系统、光传感网络及高分辨率光谱分析系统。

背景技术：

1、随着光通信系统对传输容量和频谱效率要求的不断提高，波分复用技术对多波长光源的性能提出了更高要求。理想的多波长光源应具备通道功率均匀、长期稳定性好、结构紧凑等特点。

2、现有技术中，多波长光源主要采用激光器阵列或光学频率梳方案，但仍存在以下不足：

3、（1）各通道输出功率不均匀，影响系统传输性能与接收灵敏度；

4、（2）缺乏实时功率监测与闭环控制机制，长期工作稳定性差；

5、（3）系统集成度低、体积大、光路耦合复杂，制约了批量化部署与成本控制。

6、为此，本发明提出一种集成光学频率梳、硅光均衡芯片、双级监测与闭环控制的多通道多波长均衡激光源，有效解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种多通道多波长均衡激光源，包括：

2、光学频率梳芯片、硅光均衡芯片、半导体光放大器、解复用监测模块、阵列准直透镜、光隔离器、阵列汇聚透镜、mt部件及控制单元。

3、技术方案：

4、光学频率梳芯片生成多波长光信号；硅光均衡芯片在控制单元驱动下完成通道独立功率均衡；半导体光放大器提升整体输出功率；解复用监测模块实现输出端二级实时监测；控制单元根据双路监测数据形成闭环，保证功率长期稳定；最终通过阵列光学系统与mt接口实现标准化多通道稳定输出。

5、有益效果：

6、（1）采用硅光马赫-曾德尔干涉仪阵列，各通道功率独立精确调节，解决光谱不均问题；

7、（2）设置芯片内监测与输出端监测双反馈，闭环控制，稳定性大幅提升；

8、（3）芯片集成与空间光耦合加mt标准接口，高度集成、结构紧凑；

9、（4）光隔离器有效抑制回波干扰，系统可靠性更高。

1.一种多通道多波长均衡激光源，其特征在于，包括：光学频率梳芯片（1）、硅光均衡芯片（2）、半导体光放大器（3）、解复用监测模块（4）、阵列准直透镜（5）、光隔离器（6）、阵列汇聚透镜（7）、mt部件（8）以及控制单元（9）；所述光学频率梳芯片（1）的输出端连接硅光均衡芯片（2）的输入端；硅光均衡芯片（2）的输出端连接半导体光放大器（3）的输入端；半导体光放大器（3）的输出端连接解复用监测模块（4）的输入端；解复用监测模块（4）的输出端依次连接阵列准直透镜（5）、光隔离器（6）、阵列汇聚透镜（7）与mt部件（8）；所述控制单元（9）分别与硅光均衡芯片（2）、解复用监测模块（4）电性连接，构成闭环功率均衡控制。

2.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述光学频率梳芯片（1）包括高功率dfb激光器和氮化硅微环谐振器；dfb激光器输出单波长光信号，经氮化硅微环谐振器转换为多波长、功率非均匀的光学频率梳信号。

3.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述硅光均衡芯片（2）包括：第一解复用器阵列（21）、马赫-曾德尔干涉仪阵列（22）、第一光电探测器阵列（23）、波分复用器（24）；第一解复用器阵列（21）将光学频率梳信号分离为多路单波长通道；每路通道对应一个马赫-曾德尔干涉仪，用于独立调节光功率；第一光电探测器阵列（23）实时采集各路功率并反馈至控制单元（9）；控制单元（9）驱动马赫-曾德尔干涉仪阵列（22）实现功率均衡；均衡后的多路光信号经波分复用器（24）合波输出。

4.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述解复用监测模块（4）包括：第二解复用器阵列（41）、第二光电探测器阵列（42）；第二解复用器阵列（41）将放大后的多波长光信号分离为多路单波长光信号，一路输出至阵列准直透镜（5），另一路接入第二光电探测器阵列（42）；第二光电探测器阵列（42）将各路实时功率数据传输至控制单元（9），形成二级监测与闭环校正。

5.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述阵列准直透镜（5）将多路发散光校准为平行光束阵列，用于空间光传输与耦合。

6.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述光隔离器（6）单向传输光信号，阻断反向反射光，保护半导体光放大器（3）与前端芯片。

7.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述阵列汇聚透镜（7）将平行光束阵列精准汇聚耦合至mt部件（8）的光纤阵列。

8.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述mt部件（8）为标准化多芯光纤接口，实现多通道光信号高密度、低损耗、稳定对接输出。

9.根据权利要求3所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述马赫-曾德尔干涉仪采用热光调节或电光调节，实现各通道功率连续、高精度均衡。

10.根据权利要求1所述的多通道多波长均衡激光源，其特征在于，所述控制单元（9）根据第一光电探测器阵列（23）与第二光电探测器阵列（42）的双路反馈数据，动态调节各通道功率，维持输出光谱长期均匀稳定。