Laser accordable à faible largeur de raie de bande S avec rétroaction externe à trois micro-anneaux en nitrure de silicium sur silicium

LI Yao ,  

LIANG Lei ,  

SONG Yue ,  

CHEN Yongyi ,  

LEI Yuxin ,  

JIA Peng ,  

QIU Cheng ,  

WANG Yubing ,  

SONG Junfeng ,  

HU Xiaolong ,  

QIN Li ,  

NING Yongqiang ,  

WANG Lijun ,  

摘要

Cet article traite du besoin de sources lumineuses à large accord et à faible largeur de raie pour les radars lidar à ondes continues à modulation de fréquence, et propose un laser accordable à faible largeur de raie couvrant la bande S, basé sur une cavité externe à trois micro-anneaux en nitrure de silicium. La conception utilise une intégration hybride entre un guide d’onde Si₃N₄ à faible perte et un amplificateur optique semi-conducteur réfléchi sur InP, réalisant une large gamme d’accord de 88 nm (1450~1538 nm) via un mécanisme de filtrage par trois micro-anneaux, avec un resserrement de la largeur de raie à environ 0,89 kHz grâce à une cavité externe longue et des micro-anneaux à facteur de qualité élevé, combinés à un miroir réfléchissant de type Sagnac ajustable optimisant la stabilité du retour. Les simulations montrent que ce laser répond aux exigences des radars lidar à modulation de fréquence en continu sur la bande S en termes de gamme d’accord, largeur de raie et suppression des modes latéraux, que sa sortie dans la bande S est compatible avec la haute réactivité des détecteurs Ge/Si, et qu’il peut compléter spectrale-ment les sources actuelles des bandes C+L. À l’avenir, une intégration sur puce permettra de couvrir entièrement les bandes S+C+L, offrant une source hautes performances et extensible pour les lidars à état solide à balayage angulaire étendu.

关键词

laser à cavité externe intégrée;laser accordable;faible largeur de raie;micro-anneau

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