[发明专利]量子级联激光器全光相位调制系统

摘要

本发明涉及一种量子级联激光器全光相位调制系统,其包括量子级联激光器和外调制光源。在传统的量子级联激光器基本结构上，制作量子级联激光器工作区、量子级联激光器全光相位调制区和量子级联激光器全光相位调制光窗口。利用外调制光源产生强度调制的调制光，透过量子级联激光器全光相位调制光窗口，在量子级联激光器的整个全光相位调制区激光增益介质内激发自由电子和空穴，改变导带（电子）与价带（空穴）的载流子浓度，从而改变量子级联激光器谐振腔内红外激光的有效折射率，实现对量子级联激光器高速、高调制系数的相位调制。该量子级联激光器全光相位调制系统，可应用于高灵敏度红外激光光谱技术和自由空间高速调频红外光通讯。

主权项

一种量子级联激光器全光相位调制系统，其包括量子级联激光器（A）和外调制光源（B）；其特征在于：所述量子级联激光器是一全光相位调制量子级联激光器，其结构分为三部分：量子级联激光器工作区（1）、量子级联激光器全光相位调制区（2）和量子级联激光器全光相位调制光窗口（3）；上述三部分结构是以一个完整的量子级联激光器基本结构为基础经以下改进而形成：在沿激光器谐振腔方向，将一个完整的量子级联激光器基本结构分为紧邻的前后两段，后一段在上下表面制作有一对电极，施加偏置电流后可使该段量子级联激光器工作在阈值以上，该段作为所述量子级联激光器工作区（1）；前一段无电极，用于实现全光相位调制，作为量子级联激光器全光相位调制区（2）；在量子级联激光器全光相位调制区（2）激光器谐振腔的侧壁经过切割后形成一透射光窗口，作为量子级联激光器全光相位调制光窗口（3）；所述外调制光源按光的走向依次包括：激光器电源及控制单元（7）、全光调制激光器（6）、光纤耦合器（5）和光纤（4），其中激光器电源及控制单元（7）对全光调制激光器输出光强进行调制，所述光纤（4）的出射端直接对准量子级联激光器全光相位调制光窗口（3）；在量子级联激光器工作区（1）施加直流偏置电流，使激光器工作在阈值以上，输出功率稳衡的红外激光；激光器电源及控制单元（7）对全光调制激光器（6）输出光强进行调制，其输出即为调制光；该调制光由光纤耦合器（5）进入光纤（4）；由光纤（4）的出射端直接将调制光入射量子级联激光器全光相位调制光窗口（3），进入到量子级联激光器全光相位调制区（2），对其包含的激光器谐振腔部分的红外激光折射率进行调制，实现对量子级联激光器输出红外激光的相位调制。