Настраиваемый узкополосный лазер S-диапазона на основе внешнего резонатора из трёх микрокольцев на нитриде кремния на кремнии

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

В статье рассматривается потребность в широкотюнингованном источнике света с узкой шириной линии для фазированной решётки лазерного радара с частотной модуляцией непрерывной волны, предлагается настраиваемый лазер с узкой шириной линии на основе внешнего резонатора из трёх микрокольцев на основе нитрида кремния, охватывающий S-диапазон. Дизайн использует гибридную интеграцию низкопотерьевого Si₃N₄ волновода и отражающего полупроводникового оптического усилителя на InP, реализует широкий диапазон настройки 88 нм (1450~1538 нм) с помощью механизма флуктуационного фильтра трёх микроколец, а также сжимает ширину линии до ~0,89 кГц благодаря длинному внешнему резонатору и микрокольцам с высоким Q-фактором, одновременно оптимизируя стабильность обратной связи с помощью настраиваемого кольцевого отражателя Сагнака. Результаты моделирования показывают, что лазер удовлетворяет требованиям системы фазированной решётки лазерного радара с частотной модуляцией непрерывной волны для S-диапазона по настройке, ширине линии и подавлению боковых мод, а также его выход в S-диапазоне соответствует высоким характеристикам отклика Ge/Si детекторов и может служить спектральным дополнением для существующих источников C+L-диапазонов. В будущем интеграция на чипе позволит достичь полного покрытия S+C+L диапазонов, предоставляя высокопроизводительный и масштабируемый источник для твердотельных лазерных радаров с широким углом сканирования.

关键词

интегрированный внешний резонатор;настраиваемый лазер;узкая ширина линии;микрокольцо

阅读全文