Angesichts des Bedarfs an breit abstimmbaren, schmalbandigen Lichtquellen für frequenzmodulierte Dauerstrich-Phased-Array-Optik-Lidars wird ein abstimmbarer, schmalbandiger Laser mit einer dreifachen Siliziumnitrid-Mikroring-Außenresonator-Kavität vorgestellt, die den S-Band-Abdeckungsbereich bietet. Das Design nutzt eine Hybridintegration aus verlustarmen Si₃N₄-Wellenleitern und InP-basierendem reflektierendem Halbleiteroptik-Verstärker. Durch einen dreifachen Mikroring-Scanfilter-Mechanismus wird ein breiter Abstimmungsbereich von 88 nm (1 450~1 538 nm) realisiert. Die lange Außenresonatorstruktur und hoch-Q-Mikringe drücken die Linienbreite auf ca. 0,89 kHz, während ein einstellbarer Sagnac-Ring-Reflektor die Rückkopplungsstabilität optimiert. Simulationsergebnisse zeigen, dass der Laser in Bezug auf Abstimmungsbereich, Linienbreite und Seitmodusunterdrückungsverhältnis die Anforderungen der S-Band-Quellen für frequenzmodulierte Dauerstrich-Phased-Array-Lidars erfüllt. Die S-Band-Ausgabe passt nicht nur zu den hohen Empfindlichkeitseigenschaften von Ge/Si-Detektoren, sondern kann auch als spektrale Ergänzung zu bestehenden C+L-Band-Quellen dienen. Zukünftig ist durch On-Chip-Integration eine vollständige Abdeckung des S+C+L-Bands möglich, was eine leistungsstarke, skalierbare Lichtquellenlösung für vollfestkörperbasierte Lidar-Systeme mit großem Scanwinkel bietet.

Integrierter Außenresonator-Laser;Abstimmbarer Laser;Schmale Linienbreite;Mikroring