CN1524327A - 可调谐激光器控制系统 - Google Patents

可调谐激光器控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1524327A
CN1524327A CNA028136764A CN02813676A CN1524327A CN 1524327 A CN1524327 A CN 1524327A CN A028136764 A CNA028136764 A CN A028136764A CN 02813676 A CN02813676 A CN 02813676A CN 1524327 A CN1524327 A CN 1524327A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
control
circuit
laser
tunable laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA028136764A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100349339C (zh
Inventor
乔治・D・蓬蒂斯
乔治·D·蓬蒂斯
斯・A・施普罗克
道格拉斯·A·施普罗克
・卡尼
罗伯特·卡尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intel Corp
Original Assignee
Intel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intel Corp filed Critical Intel Corp
Publication of CN1524327A publication Critical patent/CN1524327A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100349339C publication Critical patent/CN100349339C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14—External cavity lasers
    • H01S5/141—External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/024—Arrangements for thermal management
    • H01S5/02407—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling
    • H01S5/02415—Active cooling, e.g. the laser temperature is controlled by a thermo-electric cooler or water cooling by using a thermo-electric cooler [TEC], e.g. Peltier element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06804—Stabilisation of laser output parameters by monitoring an external parameter, e.g. temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06837—Stabilising otherwise than by an applied electric field or current, e.g. by controlling the temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser

Abstract

本发明公开了一种激光器系统，包括用于监视和控制激光器组合装置各种功能的控制器。所述激光器控制器可以包括用于调整和锁定外腔波长的波长调谐电路。为了执行各种监视和控制功能，所述控制器可以包括用于监视与所述激光器的操作相关联的各种参数的电路，所述参数是例如温度指示信号和/或来自例如光电二极管的光探测器的信号。

Description

可调谐激光器控制系统
技术领域
本发明涉及激光器系统，更具体地，本发明涉及用于控制和监视例如外腔二极管激光器的可调谐激光器的电子控制器。
背景技术
可调谐外腔二极管激光器(ECDL)被广泛地用于光波测试设备，并被认为是用于快速扩展的波分复用(WDM)光学语音和数据通信领域的基本部件。在这些领域中的许多应用提出了许多套不同的规范。然而，如下需求是具有代表性的：光机组合装置和控制系统的小型化；波长的伺服控制；为了放大谱线宽度对音频速率(例如100Hz到30kHz)的可控调频(FM)。
为了获得对于外腔二极管激光器操作的所需的控制，一般提供实现各种功能的电子控制器。该功能可以包括向激光器提供电流的电流源、锁定的波长调谐功能、调制源、用于可调谐激光器的精密控制和监视操作的各种其他功能。一般希望电子控制器允许以合理的功效和相对小的波形因子对可调谐激光器的多方面控制。一般还希望系统中的电气噪声及其对各种测量功能的影响被最小化。
发明内容
提供了一种用于监视和控制激光器组合装置各种功能的激光器控制系统。在一个实施例中，激光器组合装置包括可调谐外腔激光器。激光器控制器可以包括用于调整和锁定外腔波长的波长调谐电路。调谐电路可以包括调制信号发生器以向被选择的传输元件提供调制信号，引起激光器外腔光路的相应的调制。波长锁定可以通过监视传输特性来获得，传输特性由于对光路的细微调制而变化。这种传输特性可以例如通过检测增益介质两端的电压中的变化或者激光器外腔光强中的变化而被监视。调谐电路可以包括例如微处理器的信号处理器，基于表现传输特性的数据，进行傅立叶变换，例如快速傅立叶变换，从而产生用于调整外腔光路长度的误差信号。
为了执行各种监视和控制功能，控制器可以包括用于监视与激光器操作相关的例如温度指示信号和/或来自诸如光电二极管的光探测器信号的各种参数的电路。控制器还可以检测其他参数，例如增益介质两端的电压。在一个实施例中，这种参数的感应与用于控制外腔激光器操作的各种控制信号的产生同步地进行。控制信号可以包括用于调整外腔通路长度和用于产生调制信号的信号。控制信号可以是可以由可编程逻辑器件生成的经脉宽调制的信号的形式。在一个实施例中，例如热敏电阻的与温度相关的电阻元件可以被用来提供表现激光器组合装置各种部件温度的信号。开关电路可以被用于将被选择的与温度相关电阻元件耦合到公共测量通路来检测与被选择的与温度相关电阻元件相关联的温度。而在另一个实施例中，用于产生调制输出信号的控制电路可以包括变压器，该变压器包括在推挽式结构中被耦合到放大器电路的初级线圈。可以提供激光器电流源，包括用于控制通过驱动晶体管供给激光器器件的电流水平的控制电路，以及在控制电路和驱动晶体管控制终端之间耦合的共栅极或共基极结构的晶体管。激光器控制器可以包括网络接口以允许激光器的远程控制。
附图说明
图1是示出可调谐外腔激光器各方面的结构图。
图2A～图2C和图3A～图3C是示出与外腔激光器相关联的通带关系的示图。
图4是示出激光器控制器的一个实施例各方面的功能框图。
图5是示出调制信号相对于检测到的增益介质两端的电压调制的关系的示图。
图6是示出激光器控制器的一个实施例各方面的硬件框图。
图6A是示出用于进行波长锁定的算法的一个实施例的流程图。
图7是示出激光器电流源的一个实施例的电路图。
图8是示出模拟接口的一个实施例的电路图。
图9是示出用于进行温度测量的方法的流程图。
图10是示出用于产生调制信号的放大器电路的一个实施例的电路图。
尽管本发明容许各种修改和替代形式，具体的实施例仍通过示图中示例的方式被示出，并在这里被详细描述。但是应当理解，示图和对其详细的描述并非是用来将本发明限定到所公开的具体的形式，相反，本发明将覆盖所有落入如所附权利要求所定义的本发明的精神和范围之内的修改、等同和替换。
具体实施方式
这里所用的术语“外腔激光器”意思是包括任何激光器器件，其中至少一个外部反射元件被用来向增益介质中引入光反馈。“外部反射元件”意思是实际上并非增益介质的一部分或者与增益介质是一体的反射元件。
图1示出可调谐外腔激光器装置10的一个实施例的各方面。装置10包括增益介质12和端或外部反射元件14。增益介质12可以包括具有涂覆有防反射(AR)涂层的后表面16和部分反射的前表面18的传统的Fabry-Perot二极管发射器晶片。前表面18和末端镜14定义了装置10的外腔。增益介质12从后表面16发射相干光束，透镜20使其平行以定义与外腔光轴共线的光路。增益介质12的后表面和前表面16、18也与外腔光轴准直。从末端镜14反射的光线沿光路22反馈到增益介质12中。传统输出耦合器光学器件(未示出)可以与前表面18相结合来将外腔激光器10的输出耦合到光纤(也未示出)中。
外腔的传输特性可以通过监视增益介质12两端的电压来探测或估算。就这点来说，第一和第二电极24、26可以位置邻近并可操作地耦合到增益介质12。第一电极24通过导线28可操作地耦合到控制器48，在那里可以检测增益介质12两端的电压。第二电极26通过导线30接地。应指出，在各种其他实施例中，外腔的传输特性也可以通过监视被放置来接收与外腔激光器相关的一部分光线的一个或者多个光电二极管15(或者任何其他类型的光探测器)的输出来估算。例如，在一个实施例中，光电二极管可以被放置来检测通过部分反射末端镜14传播的光线。在另一个实施例中，光电二极管可以被放置来检测通过增益介质12的前表面18传播的光线。如所描述的，光电二极管可以被放置在其他特定位置来检测与外腔激光器相关的光线。
误差信号可以从增益介质12两端测量的电压导出，以校正或者以别的方式调整与外腔相关联的传输特性。下面进一步提供有关该功能具体实现的细节。
与外腔相关联的其他传输元件可以包括栅格生成器元件和信道选择器元件，在图1中分别示为放置在增益介质12和末端镜14之间的光路22中的栅格标准具34和楔形标准具36。栅格标准具34一般在楔形标准具36之前放置在光路22中。栅格标准具34作为干涉滤光器来操作，并且栅格标准具34的折射率和光学厚度引起在波长处的通信频带中的最小值的多重性，该波长与被选择的波长栅格的中心波长相符，所述栅格可以包括例如ITU(国际电信联盟)栅格。也可以选择其他波长栅格。栅格标准具34因而具有对应于ITU栅格或者其他被选择栅格的格线之间的间距的自由频谱范围(FSR)，并且栅格标准具34因而操作来提供集中在波长栅格的各格线上的多个通带。栅格标准具34具有在波长栅格的各信道之间抑制外腔激光器邻近模式的精细度(由半高全宽或FWHM划分的自由频谱范围)。
栅格标准具34可以是固体、液体或气体分隔的平行板标准具，并且可以通过精确确定其表面之间光学厚度的尺寸来调谐，所述光学厚度是通过经过温度控制的热膨胀和收缩来精确确定的。栅格标准具34或者可以通过倾斜来变化表面38、40之间的光学厚度，或者通过对电光标准具材料应用电场来调节。各种其他栅格生成元件是本领域技术人员熟知的，并可以用来替代栅格标准具34。栅格标准具34可以使用温度控制器(TEC)66被热控制，以防止选定的栅格中的变化，该变化可能由于外腔激光器10操作过程中的热波动而产生。栅格标准具34或者可以在激光器操作过程中被主动调节。
类似于栅格标准具34，楔形标准具36也充当干涉滤光器，但是具有提供了锥形的非平行反射面42、44。如下面进一步所述，楔形标准具36可以包括锥形透明基片、相邻透明基片反射面之间的锥形气隙或者楔角干涉滤光薄膜。
为清晰起见，外腔激光器10的各种光学部件之间的相对大小、形状和距离在一些示例中被夸大，但未必是按比例表示的。外腔激光器10可以包括另外的传输元件(未示出)，例如聚焦和平行校准部件以及被设置来去除与外腔激光器10的各种部件相关联的伪反馈的偏振光学器件。栅格生成器34和信道选择器36的位置可以与图1中所示的不同。
楔形标准具36定义了实质上比栅格标准具34的通带更宽的多个通带，楔形标准具36的更宽的通带具有实质上相应于由栅格标准具34定义的最短和最长波长信道之间的间隔的周期性。换句话说，楔形标准具36的自由频谱范围对应由栅格标准具34定义的波长栅格的全波长范围。楔形标准具36具有抑制与特定的被选择信道相邻的信道的精细度。
楔形标准具36可以通过改变楔形标准具36表面42、44之间的光学厚度，被用于在多个通信信道之间进行选择。这通过在与楔形标准具36的锥形相平行或者垂直于光路22和外腔激光器10的光轴的方向中平移或驱动楔形标准具36来获得。由楔形标准具36定义的各通带支持可选信道，并且当楔形标准具被推进或平移到光路22中时，沿光路22行进的光束穿过楔形标准具36逐渐变厚的部分，该部分支持在较长波长信道处相对表面42、44之间的相长干涉。当楔形标准具36从光路22中撤出的时候，光束将经过楔形标准具36的逐渐变细的部分，并将通带暴露给光路22，这些通带支持相对较短的波长信道。楔形标准具36的自由频谱范围对应上面所提到的栅格标准具34的全波长范围，以便通信信道中的单一损耗最小值可以通过波长栅格被调节。来自栅格标准具34和楔形标准具36向增益介质12的复合的反馈支持在被选择的信道的中心波长处产生激光。跨越调谐范围，楔形标准具36的自由频谱范围比栅格标准具34的自由频谱范围更宽。
楔形标准具36通过调谐组合装置在位置上被调节，该组合装置包括被构造和设置以根据所选择的信道可调整地放置楔形标准具36的驱动元件46。驱动元件46可以包括例如连同适当的硬件的步进电机用于楔形标准具36的精确平移。驱动元件46或者可以包括各种类型的传动机构，包括但不限于直流伺服电机、螺线管、音圈传动机构、压电传动机构、超声波驱动器、形状记忆器件以及类似的线性传动机构。
驱动元件46被可操作地耦合到控制器48，控制器48提供信号通过驱动元件46来控制楔形标准具36的定位。控制器48可以包括数据处理器和存储器(在图1中未示出)，所述存储器具有楔形标准具36对应可选择信道波长的位置信息的查找表。
当外腔激光器10被调谐以从一个通信信道变化到另一个的时候，控制器48可以根据查找表中的位置数据向驱动元件46传送信号，并且驱动元件46平移或驱动楔形标准具36至一个位置，其中，楔形标准具36被放置在光路22中的部分的光学厚度提供了支持被选择的信道的相长干涉。例如线性编码器的位置检测器50可以与楔形标准具36和驱动元件46结合使用，以保证楔形标准具36通过驱动器46的正确定位。可选地，可以提供单点位置电光探测器，在系统初始化期间定位与楔形标准具36相关联的“原始”位置。
位于末端镜14之前的光路22中的电光触发调制元件58也被示出。在图1的实施例中，末端镜14被形成为直接在调制元件58的电光材料上的反射涂层。这样，末端镜14和调制元件58被结合为一个部件。在其他实施例中，末端镜14可以形成在和调制元件58分开的元件上。下面进一步提供关于调制元件58的功能的详细内容。
栅格标准具34、楔形标准具36以及由前表面18和末端镜14定义的外腔的通带关系图示于图2A至图2C中，图中示出了外腔通带PB1、栅格标准具通带PB2以及楔形标准具通带PB3。相对增益在纵轴上表示，波长示在水平轴上。如可看到的，楔形标准具36的自由频谱范围(FSR信道选择 器)比栅格标准具34的自由频谱范围(FSR栅格生成器)更宽，而栅格标准具34的自由频谱范围比外腔的自由频谱范围(FSR腔)更宽。外腔的通带峰PB1周期性地与由栅格标准具34的波长栅格定义的通带PB2的中心波长对准。一个来自楔形标准具36的通带峰PB3延伸跨越波长栅格的所有通带PB2。在图2A～图2C所示的具体示例中，波长栅格延伸跨越由半纳米(nm)或62GHz分隔开的六十四个信道，最短波长信道位于1532nm，最长波长信道位于1563.5nm。
栅格标准具34和楔形标准具36的精细度决定相邻模式或信道的衰减。如上面所提到的，精细度等于跨越半高全宽的自由频谱范围，或者精细度＝FSR/FWHM。半高处的栅格标准具通带PB2的宽度如图2B所示，半高处的楔形标准具通带PB3的宽度如图2C所示。在外腔中的栅格标准具34和楔形标准具36的定位改善了边模抑制。
中心在1549.5nm处的信道和在1550nm处的相邻信道之间的楔形标准具36的通带PB3的调谐图示在图3A～图3C中，其中示出了由栅格标准具34产生的信道的选择和相邻信道或模式的衰减。为了清楚，图2A～图2C中所示的外腔通带PB1在图3A～图3C中被省略。栅格标准具34选择相应于栅格信道间距的外腔周期性纵向模式，而拒绝邻近的模式。楔形标准具36选择波长栅格中的特定信道，并拒绝所有其他信道。对于在大约加上或者减去半个信道间隔的范围内的滤波器偏移，被选择的信道或者产生激光的模式固定在一个特定信道。对于较大的信道偏移，产生激光的模式跳到下一个相邻信道。
在图3A中，楔形标准具通带PB3相对于在1549.5nm处的栅格信道对中。与在1549.5nm处的通带PB2相关联的相对增益较高，而与相邻的在1549.0nm和1550.0nm处的通带PB2相关联的相对增益水平相对于被选择的1549.5nm信道被抑制。与在1550.5nm和1548.5nm处的通带PB2相关联的增益被进一步抑制。虚线表示不通过楔形标准具36抑制的通带PB2的相对增益。
图3B示出在1549.5nm和1550.0nm之间的一个位置的楔形标准具通带PB，如在信道切换过程中所发生的。与在1549.5nm和1550.0nm处的通带PB2相关联的相对增益都较高，两个信道都没有被抑制。与在1549.0nm和1550.5nm处的通带PB2相关联的相对增益水平相对于1549.5nm和1550.0nm信道被抑制。虚线表示不通过楔形标准具36抑制的通带PB2的相对增益。
图3C示出相对于在1550.0nm处的栅格信道对中的楔形标准具的通带PB3，与在1550.0nm处的通带PB2相关联的相对增益较高，而与相邻的在1549.5nm和1550.5nm处的通带PB2相关联的相对增益水平相对于被选择的1550.0nm信道被抑制，与在1551.0nm和1549.0nm处的通带PB2相关联的增益被进一步抑制。再次，虚线表示不通过楔形标准具36抑制的通带PB2的相对增益。
从图2和图3中可以看出，信道选择器36、末端镜14和/或栅格生成器34的非最优定位或者调节将导致通带PB1、PB2和PB3的误对准，并引起从外腔激光器10的光学输出功率中的衰减。通过电压传感器32对增益介质12两端的电压的监视允许这种外腔传输特性在激光器操作期间被探测和估算。从所监视的电压中导出的误差信号然后可以在操作期间被用来调整或者伺服外腔的传输形态，以便通过末端镜14、楔形标准具36和/或栅格标准具34的适当重定位或者调整，使得通带PB1、PB2和PB3相对于彼此最佳地对准，从而提供精确的波长调谐和稳定性。如前面所称述的，在各种其他实施例中，这种误差信号可以替代地用一个或者多个光电二极管15得到。
如图1所示的电光调制元件58以频率高频振动的形式提供信号调制，它可以通过在光路22中设置元件58而被引入到外腔激光器56的光路长度中。调制元件58可以包括例如铌酸锂的电光材料的标准具，并具有电压可调的折射率。信号调制可以包括例如约20kHz的频率调制。调节元件的电光材料两端的电压的调整改变了调制元件58的有效光学厚度，并因此改变了外腔激光器56的二极管表面18和末端镜14之间的跨越外腔的整个光路长度l。这样，电光调制元件58可以同时提供(1)对外腔的频率调制信号或者高频振动，和(2)通过在调制元件58两端施加的电压，调节或者调整外腔光路长度的机构。电光调制元件58或者可以包括声光器件、机械器件或者其他能够将可检测的频率高频振动或者调制信号引入到外腔输出中的器件。
通过由元件58引入的频率高频振动对光路长度l的调制，由于在其中来自外腔的光学反馈，产生外腔激光器56的输出功率中的强度变化，该变化在被监视的增益介质12两端的电压中是可检测的。当激光器空腔谐振模式与由栅格标准具34和信道选择器36所定义的通带的中心波长相对准的时候，这些强度变化将在幅度和相位误差中降低。换句话说，当通带PB1、PB2和PB3如图2A～图2C所示被最佳对准的时候，调制信号中的强度变化和相位误差是最小的或者名以上为零。下面参考图5进一步描述关于误差信号确定的已调制信号中的强度变化和相位误差的使用。
调节支架74也可以根据来自控制器48的输入被用于在位置上调整末端镜。调节支架74可以由具有高的热膨胀系数的材料制成，例如铝或者其他金属或金属合金。控制器48通过线路80被可操作地耦合到热电控制器78。热电控制器78被耦合到调节支架，并被配置来调整支架74的温度。根据来自控制器76的信号，调节支架74的热控制(加热或者冷却)可以用在本实施例中来将末端镜14的位置以及由末端镜和增益介质12的前表面18定义的外腔光路l的长度控制在最佳值。
由调制元件58引入的频率调制可以由控制器48通过监视增益介质12两端的电压或者来自一个或者多个光电二极管15的信号而检测，并且频率调制包括幅度和相位误差中的变化，该变化表现与如上面所提到的由栅格生成器34和信道选择器36定义的通带的中心波长对准的激光器腔模式。控制器48可以被配置来从由频率高频振动引入的调制导出误差信号，并向热电控制器78传递补偿信号，热电控制器78从而加热或者冷却调节支架74来定位末端镜14和调整外腔激光器的光路长度l来使误差信号归零。
图4是示出控制器48的一个实施例的各方面的功能框图。图4的控制器包括调谐电路84、通过线路28可操作地耦合到增益介质12的电流源86、通过线路68可操作地耦合到热电控制器66的栅格控制器88以及通过线路70可操作地耦合到驱动元件46的信道控制器90。电流源86控制提供给增益介质12的功率。栅格控制器88通过必要时使用热电控制器66来加热或者冷却栅格标准具34的对其的热控制，保持栅格标准具34的参照一致性。信道控制器90指导驱动元件46定位或以别的方式调整信道选择器36，用来选择由栅格标准具34定义的栅格中的希望的传输频带。
调谐电路84包括信号处理器94、电压检测器96、路径长度调节器100以及调制信号发生器102。调制信号发生器102向被选择的损耗元件(例如调制元件58)提供频率高频振动或者调制信号，引起激光器外腔光路l的相应的调制。调制频率和幅度可以被选择，例如，以增加有效耦合效率。增益介质12两端的电压(或者从光电二极管15得到的信号，如前面所讨论的)可以通过电压监测器96被检测，并被传递到信号处理电路94。信号处理电路94可以被配置来确定外腔的通带PB1(图2和图3)与栅格标准具34的通带PB2及信道选择器36的通带PB3的对准，并产生相应的误差信息。
路径长度调节器100从由信号处理94提供的误差信息产生误差修正和补偿信号，用于调整外腔光路长度l，以便最优化调制信号和强度信号之间的关系。当外腔模式或者通带PB1与由栅格生成器34和信道选择器36产生的频带PB2和PB3对准的时候，穿过光路22的相干光束在调制频率处的强度变化(及其奇倍数)基本上是最小的，如下面参考图5所进一步讨论的。同时，电压信号强度将以调制频率的两倍变化。这些可检测的效应中的任一个或者两者可用于估算外腔损耗，该外腔损耗与和末端镜14、栅格生成器34及信道选择器36的定位或相互关系相关联的损耗特性有关，这些效应还可用于产生误差信号，用来调整腔损耗特征，以便调制信号和强度信号被最优化。如前面所讨论的，在一个实施例中，光路长度l的调整可以通过与调节支架74和温度控制器78相连接的末端镜14的热定位来进行。在其他实施例中，路径长度调节器100可以控制其他调整外腔激光器光路长度l的元件。
现在参考图5，被引入外腔的高频振动调制信号相对于所检测的增益介质12两端的电压调制的关系被图示为波长对相对强度。图5示出了栅格标准具34的通带PB2，连同分别对应于外腔激光器模式106A、106B和106C的频率或高频振动调制信号104A、104B、104C。频率调制信号104A～C以上面所描述的方式通过电光元件58的电压调制被引入激光器外腔。如图5所示，激光器模式106A相对于通带PB2的中心是偏心的，朝向通带PB2的较短波长的一侧，而激光器模式106B位于通带PB2中心波长的附近，激光器模式106C位于通带PB2较长波长的一侧。激光器模式波长106B对应波长锁定位置，并代表着外腔的最佳损耗形态。激光器模式106A和106B相对于通带PB2是偏心的，造成非最优的腔损耗形态，该损耗形态将需要如上面所描述的通过调整电光元件58的有效光学厚度或者通过调整末端镜14来调整外腔长度l。
通过电压检测器96在增益介质12两端检测的用于高频振动信号104A、104B和104C的电压被分别示为图5右侧的电压调制信号108A、108B和108C，它们分别对应于激光器模式波长106A、106B和106C。在比通带PB2中心波长短的波长处的激光器模式106A的定位导致电压信号108A具有与高频振动调制信号104A同相的调制。在比通带PB2中心波长更长的波长处的激光器模式106C的定位导致相对于高频振动信号104C的调制异相的电压信号108C的调制。
相对于通带PB2倾斜部分的各激光器模式波长的位置影响相应的电压信号的幅度。因而，与在通带PB2比较陡的倾斜部分上的激光器模式106A的波长相对应的电压信号108A具有比较大的调制幅度，而对应于与具有不太陡的倾斜的通带PB2的部分相关联的激光器模式106C的电压信号108C具有相对较小的调制幅度。因为高频振动调制信号104B的周期在通带PB2中心波长附近对称地出现，所以对应于居中的激光器模式106B的电压信号108B具有最小的调制幅度。在本例中的电压信号108B的情况下，其主强度的频率是高频振动调制信号104B的频率的两倍。
从图5可以看出，在增益介质12两端的电压中所检测的调制幅度表明对于激光器外腔所要求的修正或调整幅度，而电压信号调制的相位表明调整的方向。高频振动调制信号的幅度104A～C被选择，以便在波长锁定期间，电压信号调制的强度变化保持在对于外腔激光器的具体使用可接受的水平。高频振动调制的频率被选择得足够高，以便提供相干控制，但是也要有足够限度，以便防止干扰在传输期间被调制到由外腔激光器提供的载波信号上的信息。
图6是示出激光器控制器的一个实施例各方面的硬件框图，该激光器控制器可以被配置来实现如图4所描述的控制系统的功能。例如前面结合图1所描述的组合装置10的激光器组合装置的各种特征也示出在图6中。为了简洁和清楚，对应于图1和图4的那些特征被相同地编号。应指出，在其他实施例中，如下面所讨论的图6的激光器控制器各种特征可以结合其他配置的激光器组合装置使用。而且，这种控制器和激光器组合装置可以省略如上面结合图1～图5所讨论的各种功能。
图6的激光器控制器包括微处理器(CPU)602，它通过互联总线610被耦合到只读存储器(ROM)604、随机存取存储器(RAM)606和场可编程门阵列(FPGA)608。FPGA 608被耦合到步进电机612、放大器614～616以及低通滤波器618。FPGA 608还示出为耦合到数模转换器620、模拟接口单元622以及模数转换器624。激光器电流源86被示出为耦合到数模转换器620的输出。
对图6中所示的激光器控制器的部件的功率由电源630提供。在一个实施例中，电源630接收5伏特的输入功率，并产生不同电压电平的输出功率以向控制器600的部件适当地提供功率。电源630可以使用高效开关稳压器电路来实现。
微处理器602和FPGA 608同时操作，并互相协作来完成如图4所描述的和在下文所描述的各种功能。应指出，由微处理器602完成的操作可以按照存储在ROM 604中的软件代码指令的执行来进行。在一个实施例中，微处理器602使用例如摩托罗拉MCF5206e微处理器的通用处理器来实现。应指出，在其他实施例中，可以使用数据信号处理器或者其他专用硬件来代替微处理器602。还应指出，在其他实施例中，可以使用例如CPLD(复杂可编程逻辑器件)的其他可编程逻辑器件来代替FPGA 608。可选地，可以使用一个或者多个ASIC(专用集成电路)。还可以预期将这里所描述的微处理器602和FPGA 608结合到一个器件中的另外的实施例。
一般来说，微处理器602和FPGA 608共同操作来测量和处理与激光器组合装置10相关联的各种参数，并完成各种控制功能。在一个特定实现中，微处理器602和FPGA 608被锁定在40MHz。
如图6所示，激光器组合装置10可以包括位置接近增益介质12的激光器温度传感器631、位置接近栅格标准具34的栅格生成器温度传感器632、位置接近调节支架74的腔长度传动机构温度传感器633以及环境温度传感器634。各传感器631～634可以用热敏电阻来实现，然而在其他实施例中可以使用其他与温度相关器件。激光器组合装置10还可以包括一个或者多个位于激光器组合装置指定位置的光电二极管15，以接收与外腔激光器的操作相关联的光线。在示出的实施例中，FPGA 608可以被编程，来通过模拟接口622和模数转换器624，周期性地检测与各传感器631～634、光电二极管15和/或增益介质12相关联的信号。为此目的，模拟接口622包括多路转换器650～652以及抗锯齿滤波器653。多路转换器650～652在FPGA 608的控制下操作来周期性地耦合与传感器631～634、分离检测器(split detector)658或增益介质12中被选择的一个相关联的信号，用于信号检测。这些操作将在下面进一步详细描述。
FPGA 608另外被配置来产生用于控制激光器组合装置10各种功能的控制信号。更具体地，在图6的实施例中，FPGA 608被配置来产生用于通过步进电机驱动器612(该驱动器612是图1的驱动元件46的总的代表)控制信道选择器步进电机46a的信号。如前面所描述的，耦合到FPGA 608的位置指示器50还可以提供驱动元件46的位置的指示(或者指示驱动元件什么时候位于原始位置)。由FPGA 608产生的用于控制步进电机46A的控制信号可以按照存储在FPGA 608的存储位置中的控制值来驱动。通过执行由处理器602执行的指令，该存储位置可以以新的值被周期性地更新。
FPGA 608还可以被配置来产生用于控制栅格生成器温度控制器(TEC)66的控制信号，该信号调节栅格标准具34的温度。FPGA 608类似地可以产生用于控制腔长度传动机构温度控制器78的控制信号，该信号调节调节支架74温度，以及用于激光器温度控制器79的信号，该信号调节增益介质12的温度。在一个实施例中，各个温度控制器66、78和79通过由FPGA 608产生的经脉宽调制(PWM)的信号被控制。各个温度控制器可以使用珀尔帖器件来实现。在一个特定实施例中，经脉宽调制的信号以200kHz的重复率被产生。放大器614～616被提供来放大由FPGA608产生的PWM信号。应指出，在可替代的实施例中，可以产生其他形式的控制信号来控制激光器组合装置10的选定功能。
FPGA 608还可以被配置来产生用于驱动调制元件58的调制信号。为此目的，FPGA 608可以被配置来产生经脉宽调制的信号，该信号被输入到低通滤波器618，该滤波器相应地提供被传递给放大器619的模拟调制信号。在一个特定实现中，从低通滤波器618的输出中提供的调制信号是20kHz正弦波的形式。由FPGA 608产生的PWM信号具有与由FPGA 608产生的其他PWM信号一致的频率。例如，在一个实施例中，PWM信号具有200kHz的频率。关于用于驱动调制元件58的调制信号的产生的进一步的细节将在下面提供。
与传感器631～634、光电二极管15和/或增益介质12相关联的信号的采样可以与驱动温度控制器66、78和79的PWM控制信号以及提供给低通滤波器618的PWM信号的生成同步地进行。控制信号与所检测信号的同步和精确的时序，通过将基波分量混频降至0或者直流而将电位噪声源减小为一个直流偏移。直流偏移可以从所关心的信号中被减去。
如前面结合图5所描述的，在增益介质12两端的电压中检测的调制的幅度指示了激光器外腔所需的修正或者调整的幅度，而电压信号调制的相位指示了调整的方向。因此，在一个实施例中，增益介质12两端的电压由FPGA 608通过模拟接口622和模数转换器624被周期性地检测。电压信号可以用模拟接口622中的单级前置放大器被放大，然后通过多路转换器650被多路传输到公共抗锯齿滤波器653中。多路转换器652被设定以将抗锯齿滤波器653的输出提供给模数转换器624。
在一个特定实施例中，在FPGA 608以一定方式设定多路转换器650和652以将相应于增益介质12两端的电压的信号传送到模数转换器624之后的预定的整定时间之后，FPGA 608进行一串例如50个分别和连续的与增益介质12两端的电压相关联的电压读数。各电压读数(以由模数转换器624产生的数字数据的形式)可以被临时地存储在FPGA 608中，并随后被传送到RAM 606中。基于FPGA 608收到来自模数转换器624的数据，FPGA 608可以信号通知微处理器602，该微处理器602可以相应地调用内部直接存储器访问控制机构来完成从FPGA 608到RAM 606的数据传送。
基于在RAM 606中的表示增益介质12两端的电压的一系列数据的存储，微处理器602进行傅立叶变换来将临时数据变换到频率域，以分离直流、基波和/或谐波项。在一个实施例中，微处理器602执行快速傅立叶变换(FFT)例程。FFT例程可以被优化用于如从模数转换器624所提供的整数输入数据，并且可以被配置来仅计算特定需要的输出项，例如基波分量。如前面所讨论的，通过计算例如基波分量的幅度和相位，可以产生误差信号来调整腔长度。从而，基于误差信号的计算，微处理器602将从误差信号得出的值写入到在FPGA 608中的位置，该值控制提供给放大器616以驱动腔长度传动机构温度控制器78的PWM信号的脉宽。应指出，在其他实施例中，误差信号可以被用于控制在激光器组合装置中的其他机构来调整腔长度。还应指出，在其他实施例中，可以替代地从一个或者多个光电二极管15(或者其他光探测器)采取类似的测量以得到误差信号。在各种实施例中以及依赖于所关心的信号，模拟接口622的多路转换器650和/或抗锯齿滤波器653可以被省略。
图6A示出用于进行波长锁定的算法的一个实施例。如图6A所描述的波长锁定算法可以通过在微处理器602中执行的代码并结合如这里所描述的FPGA 608的控制来实现。当初始化时，算法首先计算偏移量、初始化变量以及将腔长度传动机构78放在初始的开始位置(步骤670和671)。接着，算法进入锁定循环，其中腔长度传动机构传感器633被测量，并确定锁定的质量。锁定的质量可以通过计算误差信号的衰减积分(decayingintegral)来确定。如果腔长度传动机构传感器指示出在预定范围之内的温度，并且如果锁定质量是足够的，如在步骤672中所确定的，则在步骤673中得到调制数据。如前面所讨论的，调制数据可以是与增益介质12两端的电压相关联的一系列读数的形式，或者可以与从一个或者多个光电二极管15取得的一系列读数相关联。最近的增益介质电位测量的基波调制分量可以被用于计算腔长度误差(步骤674)，并应用于补偿器，以便最小化基波分量。如前面所陈述的，基波调制分量可以由微处理器602执行的FFT例程来计算。在其他实施例中，也可以替代地或另外地确定增益介质电压或者光电二极管电流的其他谐波，以用于计算误差信号。与误差信号相关联的斜率可以在步骤675中被限定。在步骤676中，微处理器602可以把控制PWM信号产生的在FPGA 608相应的存储位置中的值写到腔长度传动机构温度控制器78，从而引起对要确立的腔长度的修正。锁定算法重复这些步骤，除非腔长度传动机构传感器633指示出超出预定范围的温度或者如果锁定质量太低(步骤672)。在步骤676中，误差信号的积分误差项可以被复位，并且在步骤677中，腔长度传动机构(例如调节支架74)可以返回初始的开始位置。随后重新进入锁定循环，并在步骤673中获取调制数据。
返回图6，激光器组合装置10还可以包括EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)83或者其他非易失性存储器件，用来存储激光器组合装置10特有的数据。EEPROM 83可以被嵌入在包括形成外腔激光器组合装置的元件(例如包括增益介质12)的同一基底上或者在同一机体中，并与例如在其上安装了与控制器600相关联的硬件的印刷电路板分开。数据可以被存储在EEPROM 83中，包括有关波长校准的信息、诸如温度或者位置的调节线索、功率或温度校准因子、标识编号以及操作数据。操作数据可以包括例如有关激光器寿命的信息，例如当前时间表。通过在可以被提供为激光器组合装置10组成部分的EEPROM 83中存储这种信息，在保持特定于设备的数据的同时，激光器光学组合装置和控制器板之间的互换成为可能。
在一个特定实施例中，与传感器631～634相关联的校准系数被存储在EEPROM 83中。校准系数可以表现从传感器631～634的名义值的偏离。例如，各个传感器631～634在环境温度中名义上可以具有相同的电阻值。但是，由于具体的器件变化，与传感器631～634相关联的实际值可以与名义值相偏离。当在同等环境温度中测量时，校准系数可以表示传感器631～634的电阻之间的相对差别。在激光器组合装置生产之后，这些校准系数可以被存储在EEPROM 83中，并可以被用于缩放从传感器631～634得到的温度测量，如下面所进一步描述的。
激光器控制器还可以包括网络接口，例如以太网接口，来允许通过被远程连接的设备对激光器功能的控制。在一个实施例中，以太网功能可以被用于支持HTTP接口。另外，用于控制微处理器602的操作的代码可以用通过例如RS-232或以太网接口的接口的下载被升级。该功能供空闲时的升级使用。类似地，FPGA 608的逻辑配置(或者任何其他可编程逻辑器件)可以通过例如RS-232或以太网接口的接口被修改。
图7示出激光器电流源626的一个实施例。图7的激光器电流源优选地被配置来以合理的效率向增益介质12提供低噪声电流。如下面将要进一步描述的，激光器电流源626还可以包括在故障情况下提供关闭激光器输出的机构。
流过增益介质12的电流穿过晶体管702和电阻704。晶体管702可以用MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)器件来实现。可以实现为LCR滤波器的滤波器706被提供来滤去在电源VCC处的高频噪声。数模转换器620被提供来接收设定流过增益介质12的电流的来自微处理器602的程序控制的值。
运算放大器716通过将数模转换器620的输出与在节点721处的信号比较，调节流过晶体管702的电流，其中，数模转换器620的输出可以被通过由电阻717和电容719组成的RC滤波器，在节点721处的信号取决于通过晶体管702感应的电流。由电阻717和电容719组成的RC滤波器可以提供在中间和较高频率处的残留噪声衰减。流过晶体管702的电流根据感应电阻704和运算放大器722被感应。更具体地，运算放大器722被配置来通过测量电阻704两端的电压来感应流过晶体管702的电流。运算放大器722的输出用晶体管725被折回降至基于地的电压，该输出调节依赖于电阻704两端的电压的流过电阻723的电流。从而，在节点721处的电压是指示流过晶体管702的电流的以地为参考的电压。应指出，图7的电路结构允许增益介质12的节点之一(例如阴极)被接地。
图7的电流源还包括在共栅极结构中的节点710和晶体管702栅极之间的晶体管708。在示出的实施例中，晶体管708用FET(场效应晶体管)实现。在其他实施例中，晶体管708可以用在共基极结构中耦合的双极晶体管。由于从晶体管708的漏极看进去的高输出阻抗，在节点712处的电源上的低频噪声被折回到晶体管702的栅极，从而引起VGS保持常量。晶体管708提供到晶体管702栅极的电平转换，而不引入显著的电源电压相关性。从而，当流过晶体管702的电流将取决于在节点710处的电压，该电压由运算放大器716的输出控制，晶体管702的输出电流很大程度上不受在节点712处的电源上的低频噪声的影响。运算放大器716将直流电流维持在被程序控制的水平。
开关730向用户提供快速作用的激光器关闭，该开关可以用例如FET或者双极晶体管的晶体管实现。最优地，开关730可以具有低电压阈值，以便即使在最坏的情况中，相对低的电压可以足够驱动晶体管从增益介质12传导和转向电流源。应指出，开关730的控制可以独立于微处理器602(图6)的操作而进行。从而，即使发生与通过微处理器602的指令的执行相关联的故障，激光器也可以被关闭。
应指出，在其他实施例中，其他特定的电流源电路可以被用于向增益介质12提供电流。这样的可替代的电路结构可以使用用于向激光器设备提供电流的驱动晶体管、用于控制被供给激光器设备的电流水平的控制电路以及在该控制电路和驱动晶体管控制端之间耦合的用于降低噪声影响的共栅极晶体管(或者共基极晶体管)。这种电路可以附加地采用一个用于从激光器装置偏转电流的开关。
图8示出用于激光器组合装置10内的温度测量的模拟接口622的一个实施例。相应于图6的电路部分被相同地编号。图9是描述用于温度测量的方法的流程图。
共同参考图6、图8和图9，FPGA 608设定多路选择器651和652的模式，来选择性地将由温度传感器631～634中的一个产生的信号或者其他输入传送到在FPGA 608中用于数据捕获的模数转换器624。另外的多路转换器651的输入包括的地参考802和精密参考(Precision reference)804。精密参考的输出804可以用精密电阻实现。依赖于被FPGA 608所控制的多路转换器651的模式，某一时刻一个输入被耦合到多路转换器651的输出，而该多路转换器651的输出通过固定电阻806被耦合到固定电压参考。这样，温度传感器631～634中的一个或者精密参考804可以被连接以形成分压器的低端。例如，当FPGA 608将多路转换器651设定在将温度传感器631连接到多路转换器651的输出的模式中的时候，电流从固定电压参考流过电阻806和温度传感器631，在节点808处的电压被测量。在节点808处的电压通过公共测量通路穿过多路转换器652被传送到模数转换器624，在那里电压被转换为如前面所描述的可以被FPGA 608采样的数字值。FPGA 608可以设定多路转换器651和652以选择传感器631～634、地参考802或者精密参考804中特定的一个，以进行相应的测量。
进行与地参考802和精密参考804相关联的测量以允许与温度测量电路相关联的直流偏移和增益校正。如图9所示，在一个实施例中，当FPGA 608在步骤902中已经获得与多路转换器608的全部输入相关联的电压读数之后，微处理器602可以执行存储在存储器中(例如在RAM 606中)的代码以过滤与地参考802和/或精密参考804相关联的参考值(步骤904)，来计算被修正的传感器值(步骤906)。接着，微处理器602可以执行代码来用存储在EEPROM 83中的校准系数缩放传感器值(步骤908)。
还可以在存储器(例如RAM 606)中提供查找表，该查找表将各种被修正的电压读数与温度关联起来。这样，在步骤910中，微处理器602可以访问查找表中的条目来确定与各温度传感器测量相关联的相应的温度。在一个实现中，微处理器602可以进行线性插值来提高查找表结果的分辨率。
最后转到图10，示出了说明用于产生调制信号以驱动电光调制元件58的放大器电路619的一个实施例的电路图。为了简洁和清楚，相应于图6的电路部分被相同地编号。
共同参考图6和图10，FPGA 608可以被编程来在线路617处产生经脉宽调制的信号，该信号被提供给低通滤波器618。在一个特定实现中，经脉宽调制的信号根据变化被调制，该信号近似20kHz的正弦波。经脉宽调制的信号可以根据一系列在FPGA 608中存储的由微处理器602提供的数值被产生。在一个特定实现中，一组10个数值被存储在FPGA 608中以控制与在线路617处的经脉宽调制的信号相关联的特定调制。
低通滤波器618过滤在线路617处的经脉宽调制的信号。这样，可以从低通滤波器618输出20kHz的正弦波形。如图10所示，放大器电路619包括具有在推挽式结构中被连接的初级线圈(也被称为桥接负载)的变压器1004。被放大的调制信号通过第一运算放大器1006被反相，通过另一运算放大器1008再次被反相。这样，运算放大器1008的输出采用了相对于在运算放大器1006的输出处的类似的正弦信号的180度反相的正弦波的形式。
应指出，在其他实施例中，例如其他类型模拟滤波器的其他信号转换电路可以替代低通滤波器618被使用，来转换FPGA 608的数字输出。还应指出，在其他实施例中，其他形式的放大器电路可以在推挽式结构中被耦合到变压器1004的初级线圈。例如，在一个实施例中，D类放大器可以替代低通滤波器618和包括运算放大器1006及1008的放大器电路被使用。D类放大器的输出可以被耦合来通过LC滤波器驱动变压器1004的初级线圈，并且可以在推挽式结构中被耦合。
作为推挽式结构的结果，可以在变压器1004的初级线圈两端产生近似2VCC的正负峰间的变化(两倍于供给电压)。通过变压器1004的初级线圈的返回电流穿过运算放大器1008，而不是通过地来流动返回电流。由于基于地参考的20kHz调制信号的产生造成的噪声因而可以被降低。在一个实施例中，变压器1004具有120比1的线圈比，从而在变压器1004的次级线圈的输出处产生最大至1000伏特正负峰间的电压以驱动调制元件58。
虽然上面的实施例已经被相当详细的描述，但是一旦上述公开被充分地理解，各种变化和修改对于本领域的技术人员将变得显而易见。其意思是所附权利要求被解释为包含所有这样的变化和修改。

Claims (59)

1.一种用于可调谐激光器的控制器，包括：
用于产生控制信号以控制所述可调谐激光器的控制电路；和
用于感应与所述可调谐激光器的操作相关联的属性的感应电路；
其中，所述感应电路与通过所述控制电路的所述控制信号的产生同步地感应所述属性。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制信号控制所述可调谐激光器的外腔长度。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制信号是经脉宽调制的信号。
4.根据权利要求3所述的控制器，其中，所述经脉宽调制的信号控制所述可调谐激光器的外腔长度。
5.根据权利要求4所述的控制器，其中，所述经脉宽调制的信号被提供给温度控制器。
6.根据权利要求1所述的控制器，其中，由所述感应电路感应的所述属性是增益介质两端的电压。
7.根据权利要求1所述的控制器，其中，由所述感应电路感应的所述属性是表现温度的电压。
8.根据权利要求6所述的控制器，其中，所述电压作为热敏电阻阻抗的函数而变化。
9.根据权利要求1所述的控制器，其中，由所述感应电路感应的所述属性是由光探测器产生的信号。
10.根据权利要求9所述的控制器，其中，所述光探测器是光电二极管。
11.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制电路和所述感应电路包括嵌入在可编程逻辑器件中的电路。
12.一种用于控制可调谐激光器的方法，包括：
产生控制信号以控制所述可调谐激光器；以及
与所述控制信号的产生同步地感应与所述可调谐激光器的操作相关联的属性。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述控制信号是用于控制所述可调谐激光器的外腔长度的经脉宽调制的信号。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述属性是增益介质两端的电压。
15.一种用于可调谐激光器的控制器，包括：
用于产生控制信号以控制所述可调谐激光器的装置；和
用于与所述控制信号的产生同步地感应与所述可调谐激光器的操作相关联的属性的装置。
16.根据权利要求15所述的控制器，其中，所述控制信号是用于控制所述可调谐激光器外腔长度的经脉宽调制的信号。
17.根据权利要求15所述的控制器，其中，所述属性是增益介质两端的电压。
18.一种激光器系统，包括：
可调谐激光器；和
耦合到所述可调谐激光器的控制器，所述控制器包括：
用于产生控制信号以控制所述可调谐激光器的控制电路；和
用于感应与所述可调谐激光器的操作相关联的属性的感应电路；
其中，所述感应电路与通过所述控制电路的所述控制信号的产生同步地感应所述属性。
19.根据权利要求18所述的激光器系统，其中，所述控制信号控制所述可调谐激光器的外腔长度。
20.根据权利要求18所述的激光器系统，其中，所述控制信号是经脉宽调制的信号。
21.根据权利要求21所述的激光器系统，其中，所述经脉宽调制的信号控制所述可调谐激光器的外腔长度。
22.根据权利要求21所述的激光器系统，其中，所述经脉宽调制的信号被提供给温度控制器。
23.根据权利要求18所述的激光器系统，其中，所述可调谐激光器包括增益介质，其中，由所述感应电路感应的所述属性是所述增益介质两端的电压。
24.一种温度感应电路，包括：
多个与温度相关的电阻元件；
开关电路，用于选择性地将按顺序排列的所述与温度相关的电阻元件中任意给定的一个与在第一参考电压和第二参考电压之间的固定电阻相耦合，由此与温度相关的电压被建立在所述与温度相关的电阻元件中所述任意给定的一个与所述固定电阻之间的节点处；和
用于将所述与温度相关的电压传送到处理电路的公共测量通路。
25.根据权利要求24所述的温度感应电路，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的每一个是热敏电阻。
26.根据权利要求24所述的温度感应电路，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近增益介质的位置，用于测量与所述增益介质相关联的温度。
27.根据权利要求24所述的温度感应电路，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近栅格生成器的位置，用于测量与所述栅格生成器相关联的温度。
28.根据权利要求24所述的温度感应电路，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近腔长度传动机构的位置，用于测量与所述腔长度传动机构相关联的温度。
29.根据权利要求24所述的温度感应电路，其中，所述开关电路包括一个或者多个多路转换器。
30.一种激光器系统，包括：
可调谐激光器；
控制器，包括用于控制所述可调谐激光器的处理电路和
温度感应电路，其中，所述温度感应电路包括：
多个与温度相关的电阻元件；开关电路，用于选择性地将按顺序排列的所述与温度相关的电阻元件中任意给定的一个与在第一参考电压和第二参考电压之间的固定电阻相耦合，由此与温度相关的电压被建立在所述与温度相关的电阻元件中所述任意给定的一个与所述固定电阻之间的节点处；和
用于将所述与温度相关的电压传送到处理电路的公共测量通路。
31.根据权利要求30所述的激光器系统，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的每一个是热敏电阻。
32.根据权利要求30所述的激光器系统，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近增益介质的位置，用于测量与所述增益介质相关联的温度。
33.根据权利要求30所述的激光器系统，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近栅格生成器的位置，用于测量与所述栅格生成器相关联的温度。
34.根据权利要求30所述的激光器系统，其中，所述多个与温度相关的电阻元件中的一个被放置在接近腔长度传动机构的位置，用于测量与所述腔长度传动机构相关联的温度。
35.一种用于产生调制输出信号来驱动在可调谐激光器中的光路长度调制器的控制电路，所述控制电路包括：
用于产生模拟信号的波形发生电路；
放大器电路，接收所述模拟信号并被配置来产生被放大的模拟信号；和
变压器，包括在推挽式结构中被耦合到所述放大器电路的初级线圈以及用于提供调制输出信号的次级线圈。
36.根据权利要求35所述的控制电路，其中，所述波形发生电路包括可编程逻辑器件，用于产生数字输出信号。
37.根据权利要求36所述的控制电路，其中，信号转换电路将所述数字信号转换为所述模拟信号。
38.根据权利要求37所述的控制电路，其中，所述信号转换电路包括低通滤波器。
39.根据权利要求38所述的控制电路，其中，所述数字信号式经脉宽调制的信号。
40.根据权利要求35所述的控制电路，其中，所述放大器电路包括一对具有输出的运算放大器，所述输出被耦合到流过所述变压器的所述次级线圈的源电流和回流电流。
41.一种激光器系统，包括：
包括光路长度调制器的可调谐激光器；和
控制电路，用于产生调制输出信号来驱动所述光路长度调制器，所述控制电路包括：
用于产生模拟信号的波形发生电路；
放大器电路，接收所述模拟信号并被配置来产生被放大的模拟信号；和
变压器，包括在推挽式结构中被耦合到所述放大器电路的初级线圈以及用于提供调制输出信号的次级线圈。
42.根据权利要求41所述的激光器系统，其中，所述波形发生电路包括可编程逻辑器件，用于产生数字输出信号。
43.根据权利要求42所述的激光器系统，其中，信号转换电路将所述数字信号转换为所述模拟信号。
44.根据权利要求43所述的激光器系统，其中，所述信号转换电路包括低通滤波器。
45.根据权利要求44所述的激光器系统，其中，所述数字信号是经脉宽调制的信号。
46.根据权利要求41所述的激光器系统，其中，所述放大器电路包括一对具有输出的运算放大器，所述输出被耦合到流过所述变压器的所述次级线圈的源电流和回流电流。
47.一种激光器电流源，包括：
驱动晶体管，具有用于向激光器增益介质器件供应电流的输出和控制端；
控制电路，用于接收信号以控制供应给所述激光器增益介质器件的电流水平；
电源；
在所述电源和所述驱动晶体管的所述控制端之间耦合的电阻；和
公共控制端晶体管，在所述控制电路和所述驱动晶体管的所述控制端之间被耦合。
48.根据权利要求47所述的激光器电流源，其中，所述公共控制端晶体管是在共栅极结构中被耦合的场效应晶体管。
49.根据权利要求47所述的激光器电流源，其中，所述控制电路包括数模转换器。
50.根据权利要求47所述的激光器电流源，还包括被耦合来将所述电流转向到所述激光器器件的开关。
51.根据权利要求50所述的激光器电流源，其中，所示开关是晶体管。
52.根据权利要求50所述的激光器电流源，还包括被配置来程序控制供应给所述激光器增益介质器件的所述电流水平的微处理器。
53.根据权利要求52所述的激光器电流源，其中，所述开关的一个操作独立于所述微处理器的操作。
54.一种激光器系统，包括：
具有激光器增益介质器件的可调谐激光器；和
激光器电流源，包括：
驱动晶体管，具有用于向激光器增益介质器件供应电流的输出和控制端；
控制电路，用于接收信号以控制供应给所述激光器增益介质器件的电流水平；
电源；
在所述电源和所述驱动晶体管的所述控制端之间耦合的电阻；和
公共控制端晶体管，在所述控制电路和所述驱动晶体管的所述控制端之间被耦合。
55.一种用于在可调谐激光器中进行波长锁定的激光器控制电路，包括：
路径长度调节器电路，用于控制与所述可调谐激光器相关联的路径长度；
调制发生器，用于提供所述路径长度的调制；
检测器，被配置来检测依赖于所述调制的所述可调谐激光器的属性，并产生表现所述属性的数据；和
信号处理器件，被配置来在所述数据上进行傅立叶变换，以得到用于控制所述路径长度调节器电路的误差信号。
56.根据权利要求55所述的激光器控制电路，其中，所述信号处理器件被配置来进行快速傅立叶变换。
57.一种用于在可调谐激光器中进行波长锁定的方法，包括：
设定与所述可调谐激光器相关联的路径长度；
提供所述路径长度的调制；
检测依赖于所述调制的所述可调谐激光器的属性；
产生表现所述属性的数据；
在所述数据上进行傅立叶变换，以得到误差信号；以及
依靠所述误差信号控制所述路径长度。
58.一种用于在可调谐激光器中进行波长锁定的激光器控制电路，包括：
用于设定与所述可调谐激光器相关联的路径长度的装置；
用于提供所述路径长度的调制的装置；
用于检测依赖于所述调制的所述可调谐激光器的属性的装置；
用于产生表现所述属性的数据的装置；
在所述数据上进行傅立叶变换，以得到误差信号的装置；和
用于依靠所述误差信号控制所述路径长度的装置。
59.一种激光器系统，包括：
可调谐激光器组合装置；
控制电路，用于控制所述可调谐激光器组合装置的操作；和
网络接口，被耦合到所述控制电路，并被配置来允许通过所述网络接口的所述可调谐激光器的操作的远程控制。
CNB028136764A 2001-07-06 2002-07-03 可调谐激光器控制系统 Expired - Fee Related CN100349339C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/900,108 2001-07-06
US09/900,108 US6631146B2 (en) 2001-07-06 2001-07-06 Tunable laser control system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1524327A true CN1524327A (zh) 2004-08-25
CN100349339C CN100349339C (zh) 2007-11-14

Family

ID=25411983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028136764A Expired - Fee Related CN100349339C (zh) 2001-07-06 2002-07-03 可调谐激光器控制系统

Country Status (8)

Country Link
US (5) US6631146B2 (zh)
EP (1) EP1410476B1 (zh)
JP (2) JP4159985B2 (zh)
KR (2) KR100733172B1 (zh)
CN (1) CN100349339C (zh)
DE (1) DE60217496T2 (zh)
HK (1) HK1061932A1 (zh)
WO (1) WO2003005512A2 (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964497B (zh) * 2009-07-24 2012-03-07 中国科学院半导体研究所 用于可调谐激光器的pzt驱动电路
CN102396174A (zh) * 2009-10-14 2012-03-28 华为技术有限公司 用于同步控制多个密集波分复用光发射机的波长锁定器
CN105826811A (zh) * 2016-05-06 2016-08-03 华中科技大学 一种可调谐激光器的表征方法及装置
WO2016169007A1 (zh) * 2015-04-22 2016-10-27 华为技术有限公司 一种波长锁定器、波长锁定方法和装置
CN106716745A (zh) * 2014-08-18 2017-05-24 艾姆弗斯有限公司 用于调制激光脉冲的装置和方法
CN106918390A (zh) * 2017-04-18 2017-07-04 昆山金鸣光电科技有限公司 一种用于光纤振动传感的接收端光功率控制系统
CN108370130A (zh) * 2015-12-01 2018-08-03 三菱电机株式会社 电流控制装置及电流控制方法
WO2018201393A1 (zh) * 2017-05-04 2018-11-08 华为技术有限公司 一种可调谐激光器
CN109459611A (zh) * 2018-12-16 2019-03-12 华中科技大学 基于干涉仪的太赫兹短脉冲信号的抗干扰频谱测量方法
CN111193176A (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 方砾琳 一种高精度激光频率调节稳定系统
CN112859966A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 华中科技大学 一种光学器件参数锁定的集成闭环反馈pwm控制系统和方法
CN112994800A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 香港科技大学 用于光子系统的反馈调谐系统、方法和存储介质

Families Citing this family (127)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6512385B1 (en) * 1999-07-26 2003-01-28 Paul Pfaff Method for testing a device under test including the interference of two beams
US6879619B1 (en) * 1999-07-27 2005-04-12 Intel Corporation Method and apparatus for filtering an optical beam
US7149430B2 (en) * 2001-02-05 2006-12-12 Finsiar Corporation Optoelectronic transceiver having dual access to onboard diagnostics
US7302186B2 (en) * 2001-02-05 2007-11-27 Finisar Corporation Optical transceiver and host adapter with memory mapped monitoring circuitry
US20040197101A1 (en) * 2001-02-05 2004-10-07 Sasser Gary D. Optical transceiver module with host accessible on-board diagnostics
US7079775B2 (en) 2001-02-05 2006-07-18 Finisar Corporation Integrated memory mapped controller circuit for fiber optics transceiver
US7346278B2 (en) * 2001-02-05 2008-03-18 Finisar Corporation Analog to digital signal conditioning in optoelectronic transceivers
US6816516B2 (en) 2001-03-21 2004-11-09 Intel Corporation Error signal generation system
JP3834485B2 (ja) * 2001-05-28 2006-10-18 株式会社日立製作所 レーザ駆動装置とそれを用いた光ディスク装置、及びそのレーザ制御方法
US6822979B2 (en) 2001-07-06 2004-11-23 Intel Corporation External cavity laser with continuous tuning of grid generator
US6901088B2 (en) * 2001-07-06 2005-05-31 Intel Corporation External cavity laser apparatus with orthogonal tuning of laser wavelength and cavity optical pathlength
US6788724B2 (en) 2001-07-06 2004-09-07 Intel Corporation Hermetically sealed external cavity laser system and method
US6804278B2 (en) 2001-07-06 2004-10-12 Intel Corporation Evaluation and adjustment of laser losses according to voltage across gain medium
US6975642B2 (en) 2001-09-17 2005-12-13 Finisar Corporation Optoelectronic device capable of participating in in-band traffic
ATE379838T1 (de) * 2001-09-24 2007-12-15 Westinghouse Electric Corp Schnittstellenmodul für eine gesteuerte komponente
US6842669B2 (en) * 2001-09-24 2005-01-11 Westinghouse Electric Company Llc Component interface module
US8462350B2 (en) 2001-12-06 2013-06-11 Attofemto, Inc. Optically enhanced holographic interferometric testing methods for the development and evaluation of semiconductor devices, materials, wafers, and for monitoring all phases of development and manufacture
US9952161B2 (en) 2001-12-06 2018-04-24 Attofemto, Inc. Methods for obtaining and analyzing digital interferometric data for computer testing and developing semiconductor and anisotropic devices and materials
US7733499B2 (en) 2001-12-06 2010-06-08 Attofemto, Inc. Method for optically testing semiconductor devices
US6862302B2 (en) * 2002-02-12 2005-03-01 Finisar Corporation Maintaining desirable performance of optical emitters over temperature variations
US6947455B2 (en) * 2002-02-12 2005-09-20 Finisar Corporation Maintaining desirable performance of optical emitters at extreme temperatures
US6845121B2 (en) 2002-06-15 2005-01-18 Intel Corporation Optical isolator apparatus and methods
US7437079B1 (en) 2002-06-25 2008-10-14 Finisar Corporation Automatic selection of data rate for optoelectronic devices
US7486894B2 (en) 2002-06-25 2009-02-03 Finisar Corporation Transceiver module and integrated circuit with dual eye openers
US7809275B2 (en) 2002-06-25 2010-10-05 Finisar Corporation XFP transceiver with 8.5G CDR bypass
US7664401B2 (en) 2002-06-25 2010-02-16 Finisar Corporation Apparatus, system and methods for modifying operating characteristics of optoelectronic devices
US7561855B2 (en) 2002-06-25 2009-07-14 Finisar Corporation Transceiver module and integrated circuit with clock and data recovery clock diplexing
US6959023B1 (en) * 2002-08-29 2005-10-25 Picarro, Inc. Laser with reflective etalon tuning element
US6967976B2 (en) * 2002-08-29 2005-11-22 Picarro, Inc. Laser with reflective etalon tuning element
US7477847B2 (en) 2002-09-13 2009-01-13 Finisar Corporation Optical and electrical channel feedback in optical transceiver module
US7054538B2 (en) 2002-10-04 2006-05-30 Azna Llc Flat dispersion frequency discriminator (FDFD)
US7558488B2 (en) 2002-11-06 2009-07-07 Finisar Corporation Reach extension by using external Bragg grating for spectral filtering
US7564889B2 (en) 2002-11-06 2009-07-21 Finisar Corporation Adiabatically frequency modulated source
US7742542B2 (en) 2002-11-06 2010-06-22 Finisar Corporation Phase correlated quadrature amplitude modulation
US7505694B2 (en) 2002-11-06 2009-03-17 Finisar Corporation Thermal chirp compensation systems for a chirp managed directly modulated laser (CML™) data link
US7317743B2 (en) * 2002-11-08 2008-01-08 Finisar Corporation Temperature and jitter compensation controller circuit and method for fiber optics device
US7230961B2 (en) 2002-11-08 2007-06-12 Finisar Corporation Temperature and jitter compensation controller circuit and method for fiber optics device
US7860404B2 (en) 2002-12-03 2010-12-28 Finisar Corporation Optical FM source based on intra-cavity phase and amplitude modulation in lasers
US7609977B2 (en) 2002-12-03 2009-10-27 Finisar Corporation Optical transmission using semiconductor optical amplifier (SOA)
US7907648B2 (en) 2002-12-03 2011-03-15 Finisar Corporation Optical FM source based on intra-cavity phase and amplitude modulation in lasers
US7809280B2 (en) 2002-12-03 2010-10-05 Finisar Corporation Chirp-managed, electroabsorption-modulated laser
US7925172B2 (en) 2002-12-03 2011-04-12 Finisar Corporation High power, low distortion directly modulated laser transmitter
US7613401B2 (en) 2002-12-03 2009-11-03 Finisar Corporation Optical FM source based on intra-cavity phase and amplitude modulation in lasers
US7480464B2 (en) 2002-12-03 2009-01-20 Finisar Corporation Widely tunable, dispersion tolerant transmitter
US7474859B2 (en) 2002-12-03 2009-01-06 Finisar Corporation Versatile compact transmitter for generation of advanced modulation formats
US7542683B2 (en) 2002-12-03 2009-06-02 Finisar Corporation Chirp Managed Laser (CML) transmitter
US7813648B2 (en) 2002-12-03 2010-10-12 Finisar Corporation Method and apparatus for compensating for fiber nonlinearity in a transmission system
US6661815B1 (en) * 2002-12-31 2003-12-09 Intel Corporation Servo technique for concurrent wavelength locking and stimulated brillouin scattering suppression
US7830936B2 (en) * 2003-01-10 2010-11-09 Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. Calibration of laser systems
US7630425B2 (en) 2003-02-25 2009-12-08 Finisar Corporation Optical beam steering for tunable laser applications
GB2399875B (en) * 2003-03-24 2006-02-22 Tsunami Photonics Ltd Optical wavelength meter
US7613837B2 (en) * 2003-03-31 2009-11-03 Gordy Stephen C Network tap with interchangeable ports
GB0308343D0 (en) * 2003-04-10 2003-05-14 Univ London Athermalisation of tuneable lasers
US8891970B2 (en) * 2003-08-29 2014-11-18 Finisar Corporation Modular optical device with mixed signal interface
US20050053103A1 (en) * 2003-09-10 2005-03-10 Jiann-Chang Lo Seeking and tracking control for locking to transmision peak for a tunable laser
CN1839522A (zh) * 2003-09-30 2006-09-27 皮雷利&C.有限公司 外腔可调谐激光器中的相位控制
JP4713073B2 (ja) 2003-10-30 2011-06-29 富士通株式会社 波長可変レーザ及びその制御方法
US7426586B2 (en) * 2003-12-15 2008-09-16 Finisar Corporation Configurable input/output terminals
US7630631B2 (en) * 2004-04-14 2009-12-08 Finisar Corporation Out-of-band data communication between network transceivers
US7492463B2 (en) * 2004-04-15 2009-02-17 Davidson Instruments Inc. Method and apparatus for continuous readout of Fabry-Perot fiber optic sensor
EP1586854A3 (en) * 2004-04-15 2006-02-08 Davidson Instruments Interferometric signal conditioner for measurement of the absolute length of gaps in a fiber optic Fabry-Pérot interferometer
US7305158B2 (en) * 2004-04-15 2007-12-04 Davidson Instruments Inc. Interferometric signal conditioner for measurement of absolute static displacements and dynamic displacements of a Fabry-Perot interferometer
US7447438B2 (en) * 2004-07-02 2008-11-04 Finisar Corporation Calibration of digital diagnostics information in an optical transceiver prior to reporting to host
US8639122B2 (en) * 2004-07-02 2014-01-28 Finisar Corporation Filtering digital diagnostics information in an optical transceiver prior to reporting to host
EP1628374A1 (en) * 2004-08-18 2006-02-22 Agilent Technologies, Inc. External cavity laser with multiple stabilized modes
US7639955B2 (en) 2004-09-02 2009-12-29 Finisar Corporation Method and apparatus for transmitting a signal using a chirp managed laser (CML) and an optical spectrum reshaper (OSR) before an optical receiver
US20060056465A1 (en) * 2004-09-10 2006-03-16 Jinchun Xie Laser with reflective etalon tuning element
US20060072634A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Daiber Andrew J Calibration methods for tunable lasers
US7532820B2 (en) 2004-10-29 2009-05-12 Finisar Corporation Systems and methods for providing diagnostic information using EDC transceivers
US7443510B2 (en) 2004-12-21 2008-10-28 Davidson Instruments Inc. Tunable laser for dynamic measurement
EP1681540A1 (en) 2004-12-21 2006-07-19 Davidson Instruments, Inc. Multi-channel array processor
EP1674833A3 (en) 2004-12-21 2007-05-30 Davidson Instruments, Inc. Fiber optic sensor system
JP5362169B2 (ja) * 2005-01-31 2013-12-11 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 レーザ装置、光学装置の制御方法、およびレーザ装置の制御方法
JP4761784B2 (ja) * 2005-02-04 2011-08-31 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 レーザモジュール、レーザモジュールの制御方法
US20060274323A1 (en) 2005-03-16 2006-12-07 Gibler William N High intensity fabry-perot sensor
JP2008535254A (ja) * 2005-03-28 2008-08-28 ライトレーザー エルエルシー レーザ電源
US20070153846A1 (en) * 2005-12-20 2007-07-05 Bookham Technology Plc Temperature control of optic device
WO2007080891A1 (ja) * 2006-01-11 2007-07-19 Nec Corporation 半導体レーザ、モジュール、及び、光送信機
US9130344B2 (en) * 2006-01-23 2015-09-08 Raydiance, Inc. Automated laser tuning
US7684051B2 (en) 2006-04-18 2010-03-23 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic seismic sensor based on MEMS cantilever
EP2021747B1 (en) 2006-04-26 2018-08-01 Halliburton Energy Services, Inc. Fiber optic mems seismic sensor with mass supported by hinged beams
US8115937B2 (en) 2006-08-16 2012-02-14 Davidson Instruments Methods and apparatus for measuring multiple Fabry-Perot gaps
US7697186B2 (en) 2006-10-24 2010-04-13 Finisar Corporation Spectral response modification via spatial filtering with optical fiber
WO2008080171A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Finisar Corporation Optical transmitter having a widely tunable directly modulated laser and periodic optical spectrum reshaping element
US7468996B2 (en) * 2006-12-29 2008-12-23 Intel Corporation External cavity laser tuning element dither servo control
CA2676246C (en) 2007-01-24 2013-03-19 Halliburton Energy Services, Inc. Transducer for measuring environmental parameters
US7697847B2 (en) 2007-04-02 2010-04-13 Finisar Corporation Dispersion compensator for frequency reshaped optical signals
US7760777B2 (en) 2007-04-13 2010-07-20 Finisar Corporation DBR laser with improved thermal tuning efficiency
CN101675469B (zh) * 2007-05-03 2012-10-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用可调流体透镜进行微波束形成的方法和装置
US7778295B2 (en) 2007-05-14 2010-08-17 Finisar Corporation DBR laser with improved thermal tuning efficiency
JP2008312038A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 光送信機
JP5157347B2 (ja) * 2007-09-28 2013-03-06 日本電気株式会社 制御装置、レーザ装置、波長切替方法およびプログラム
JP5042781B2 (ja) * 2007-11-06 2012-10-03 株式会社ミツトヨ 周波数安定化レーザ装置及びレーザ周波数安定化方法
US8160455B2 (en) * 2008-01-22 2012-04-17 Finisar Corporation Method and apparatus for generating signals with increased dispersion tolerance using a directly modulated laser transmitter
US7869473B2 (en) 2008-03-21 2011-01-11 Finisar Corporation Directly modulated laser with isolated modulated gain electrode for improved frequency modulation
CN101582220B (zh) * 2008-05-13 2013-04-17 北京中视中科光电技术有限公司 用于具有多个激光器的显示系统的控制装置和控制方法
KR101106807B1 (ko) * 2008-06-24 2012-01-19 두산디에스티주식회사 레이저 발생장치에서의 레이저 빔 모드 변경을 위한 광경로보정 장치 및 방법
US8159956B2 (en) 2008-07-01 2012-04-17 Finisar Corporation Diagnostics for serial communication busses
JP5193732B2 (ja) * 2008-08-07 2013-05-08 富士通株式会社 波長可変レーザモジュール、波長可変レーザ装置、及び、波長可変レーザの制御方法
CN102076590B (zh) 2008-08-27 2013-06-05 三菱电机株式会社 电梯避难支援系统
US20110150014A1 (en) * 2009-08-13 2011-06-23 Andrew Daiber Analog temperature control for tunable lasers
EP2480946A1 (en) * 2009-09-25 2012-08-01 Panasonic Corporation Cooling control circuit for peltier device
WO2011156033A2 (en) * 2010-03-15 2011-12-15 Daylight Solutions, Inc. Laser source that generates a rapidly changing output beam
EP2662683B1 (en) * 2011-01-05 2016-05-04 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Wavelength swept light source
JP5803280B2 (ja) * 2011-05-27 2015-11-04 セイコーエプソン株式会社 光フィルター装置
JP2014157018A (ja) * 2011-06-14 2014-08-28 Olympus Corp 分光画像撮影装置
US8905635B2 (en) 2011-09-30 2014-12-09 Honeywell International Inc. Temperature sensor attachment facilitating thermal conductivity to a measurement point and insulation from a surrounding environment
US8901432B2 (en) 2011-09-30 2014-12-02 Honeywell International Inc. Mitigation of block bending in a ring laser gyroscope caused by thermal expansion or compression of a circuit board
US8537865B1 (en) * 2012-07-26 2013-09-17 Coherent, Inc. Fiber-laser pumped by stabilized diode-laser bar stack
CN103941790B (zh) * 2014-05-09 2015-07-15 湖北工业大学 一种多电极有源光电器件的高速宽范围高精度程控电源
JP6609097B2 (ja) * 2014-10-24 2019-11-20 株式会社ミツトヨ 光共振器
EP3213378B1 (en) 2014-10-31 2020-01-08 OE Solutions America Inc. Fast calibration and programming optical components
JP2016096221A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 住友電気工業株式会社 駆動回路
WO2016081906A1 (en) * 2014-11-20 2016-05-26 Oe Solutions America, Inc. Method and apparatus for controlling, monitoring, and communicating with tunable optical devices and subassemblies
US9755754B2 (en) 2015-02-24 2017-09-05 Lockheed Martin Corporation Electro-absorption modulator adaptive equalizer systems and methods
US9705280B2 (en) * 2015-02-24 2017-07-11 Lockheed Martin Corporation Systems and methods for adaptively controlling a thermoelectric cooler
US9698911B2 (en) 2015-06-30 2017-07-04 Lockheed Martin Corporation Systems, devices, and methods for photonic to radio frequency downconversion
US9658477B2 (en) 2015-06-30 2017-05-23 Lockheed Martin Corporation Systems, devices, and methods for photonic to radio frequency upconversion
CN109565280B (zh) 2016-08-19 2023-02-17 株式会社半导体能源研究所 半导体装置的电源控制方法
DE102016115604B4 (de) 2016-08-23 2020-10-01 Aht Cooling Systems Gmbh Kühltheke
US10263384B2 (en) * 2016-10-14 2019-04-16 Lumenis Ltd. Laser system having a dual pulse-length regime
WO2019193587A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 Oryx Vision Ltd. Method and apparatus for adjusting laser's frequency
US11901696B2 (en) * 2018-05-21 2024-02-13 Google Llc Wavelength drift suppression for burst-mode tunable EML laser
US10651626B2 (en) 2018-08-10 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Laser control
US11018474B2 (en) * 2018-11-30 2021-05-25 Optella Inc. Laser temperature compensation system and driving method thereof
KR102229753B1 (ko) * 2019-06-11 2021-03-19 주식회사 에프아이시스 Fpga 회로를 이용하여 레이저 다이오드 드라이버의 가변 펄스를 생성 및 제어하는 장치
CN110690927B (zh) * 2019-09-23 2022-05-31 中国科学院上海光学精密机械研究所 基于欠采样的数模混合式光学锁相环系统

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1285073B (de) * 1963-04-11 1968-12-12 Siemens Ag Anordnung zur inneren Modulation der Strahlung eines quantenmechanischen Senders
US3783406A (en) * 1972-06-19 1974-01-01 Trw Inc Laser q-switching
US4097818A (en) * 1976-09-03 1978-06-27 Coherent, Inc. Adjustable etalon laser mode selector and method of adjustment
US4289272A (en) * 1978-03-31 1981-09-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Temperature control apparatus
US4314210A (en) * 1979-11-23 1982-02-02 Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. Mode-locking and chirping system for lasers
US4314211A (en) 1980-01-24 1982-02-02 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Servo-controlled optical length of mode-locked lasers
US4485474A (en) * 1981-12-10 1984-11-27 General Dynamics/Electronics Injection laser modulator with external resonator
US4466749A (en) * 1982-04-15 1984-08-21 Ectron Corporation Microprocessor controlled thermocouple simulator system
US4498179A (en) * 1982-07-30 1985-02-05 The Unites States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Modulated infrared laser with two coupled cavities
US4672618A (en) * 1983-03-07 1987-06-09 Beckman Instruments, Inc. Laser stabilization servo system
US4779279A (en) * 1984-03-05 1988-10-18 Beckman Instruments, Inc. Magnetic laser control
US5153771A (en) 1990-07-18 1992-10-06 Northrop Corporation Coherent light modulation and detector
US5185734A (en) 1990-07-20 1993-02-09 International Business Machines Corporation Calibrating and power-protecting laser drive circuits
US5267252A (en) 1991-08-30 1993-11-30 Hoya Corporation Solid-state laser device comprising a temperature-controlled thermal conductive support
US5265115A (en) * 1991-08-30 1993-11-23 Hoya Corporation Solid-state laser device having a feedback loop
US5181214A (en) 1991-11-18 1993-01-19 Harmonic Lightwaves, Inc. Temperature stable solid-state laser package
JPH07263781A (ja) * 1994-03-17 1995-10-13 Hitachi Ltd 半導体装置
US5565987A (en) * 1995-03-23 1996-10-15 Anvik Corporation Fabry-Perot probe profilometer having feedback loop to maintain resonance
JP2783241B2 (ja) 1996-02-20 1998-08-06 日本電気株式会社 発光素子駆動回路
DE69732254T2 (de) * 1996-07-26 2006-01-12 Pe Corporation (Ny), Norwalk Abstimmbarer diodenlaser mit externem resonator
US6044095A (en) * 1996-10-30 2000-03-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Light emitting device drive circuit
US5777773A (en) * 1996-10-31 1998-07-07 Northern Telecom Limited Optical frequency control system and method
US5943352A (en) * 1997-03-25 1999-08-24 Mci Communication Corporation External cavity laser with optically switched tuning mechanism
JP3197869B2 (ja) * 1998-03-31 2001-08-13 アンリツ株式会社 波長可変レーザ光源装置
US6282215B1 (en) * 1998-10-16 2001-08-28 New Focus, Inc. Continuously-tunable external cavity laser
US6108355A (en) * 1998-10-16 2000-08-22 New Focus, Inc. Continuously-tunable external cavity laser
US6370170B1 (en) * 1998-12-30 2002-04-09 At&T Corp. Laser frequency stabilization apparatus
AU5842100A (en) 1999-07-07 2001-01-30 Cyoptics Ltd. Laser wavelength stabilization
CA2327778A1 (en) * 1999-12-15 2001-06-15 Scott L. Broutin Method to actively assure correct channel selection in a wavelength stabilized control system
WO2002025782A2 (en) 2000-09-22 2002-03-28 Blue Leaf, Inc. Optical transmitter comprising a stepwise tunable laser
US6804278B2 (en) * 2001-07-06 2004-10-12 Intel Corporation Evaluation and adjustment of laser losses according to voltage across gain medium

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964497B (zh) * 2009-07-24 2012-03-07 中国科学院半导体研究所 用于可调谐激光器的pzt驱动电路
CN102396174A (zh) * 2009-10-14 2012-03-28 华为技术有限公司 用于同步控制多个密集波分复用光发射机的波长锁定器
US8611750B2 (en) 2009-10-14 2013-12-17 Futurewei Technologies, Inc. Wavelength locker for simultaneous control of multiple dense wavelength division multiplexing transmitters
CN102396174B (zh) * 2009-10-14 2015-07-08 华为技术有限公司 用于同步控制多个密集波分复用光发射机的波长锁定器
CN106716745A (zh) * 2014-08-18 2017-05-24 艾姆弗斯有限公司 用于调制激光脉冲的装置和方法
CN106716745B (zh) * 2014-08-18 2020-03-31 艾姆弗斯有限公司 用于调制激光脉冲的装置和方法
WO2016169007A1 (zh) * 2015-04-22 2016-10-27 华为技术有限公司 一种波长锁定器、波长锁定方法和装置
CN107534495A (zh) * 2015-04-22 2018-01-02 华为技术有限公司 一种波长锁定器、波长锁定方法和装置
CN107534495B (zh) * 2015-04-22 2020-04-03 华为技术有限公司 一种波长锁定器、波长锁定方法和装置
CN108370130A (zh) * 2015-12-01 2018-08-03 三菱电机株式会社 电流控制装置及电流控制方法
CN108370130B (zh) * 2015-12-01 2019-11-01 三菱电机株式会社 电流控制装置及电流控制方法
CN105826811A (zh) * 2016-05-06 2016-08-03 华中科技大学 一种可调谐激光器的表征方法及装置
CN106918390A (zh) * 2017-04-18 2017-07-04 昆山金鸣光电科技有限公司 一种用于光纤振动传感的接收端光功率控制系统
CN106918390B (zh) * 2017-04-18 2019-09-20 昆山金鸣光电科技有限公司 一种用于光纤振动传感的接收端光功率控制系统
WO2018201393A1 (zh) * 2017-05-04 2018-11-08 华为技术有限公司 一种可调谐激光器
CN110546834A (zh) * 2017-05-04 2019-12-06 华为技术有限公司 一种可调谐激光器
CN110546834B (zh) * 2017-05-04 2021-05-18 华为技术有限公司 一种可调谐激光器
CN111193176A (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 方砾琳 一种高精度激光频率调节稳定系统
CN109459611B (zh) * 2018-12-16 2020-01-10 华中科技大学 基于干涉仪的太赫兹短脉冲信号的抗干扰频谱测量方法
CN109459611A (zh) * 2018-12-16 2019-03-12 华中科技大学 基于干涉仪的太赫兹短脉冲信号的抗干扰频谱测量方法
CN112859966A (zh) * 2019-11-27 2021-05-28 华中科技大学 一种光学器件参数锁定的集成闭环反馈pwm控制系统和方法
CN112994800A (zh) * 2019-12-17 2021-06-18 香港科技大学 用于光子系统的反馈调谐系统、方法和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
DE60217496D1 (de) 2007-02-22
US20030142702A1 (en) 2003-07-31
US20030142700A1 (en) 2003-07-31
US6829259B2 (en) 2004-12-07
US6631146B2 (en) 2003-10-07
US20030138003A1 (en) 2003-07-24
CN100349339C (zh) 2007-11-14
US6904070B2 (en) 2005-06-07
US20030142701A1 (en) 2003-07-31
DE60217496T2 (de) 2007-10-11
US20030007526A1 (en) 2003-01-09
JP4159985B2 (ja) 2008-10-01
US6940881B2 (en) 2005-09-06
JP2005521233A (ja) 2005-07-14
US6870867B2 (en) 2005-03-22
KR20060028823A (ko) 2006-04-03
HK1061932A1 (en) 2004-10-08
JP2007329513A (ja) 2007-12-20
EP1410476A2 (en) 2004-04-21
KR100733172B1 (ko) 2007-06-27
KR20040015331A (ko) 2004-02-18
WO2003005512A3 (en) 2003-04-24
EP1410476B1 (en) 2007-01-10
WO2003005512A2 (en) 2003-01-16
KR100676023B1 (ko) 2007-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100349339C (zh) 可调谐激光器控制系统
CN1524324A (zh) 根据增益介质两端的电压对激光器损耗的估计和调节
JP4204972B2 (ja) グリッド・ジェネレータの連続同調を伴う外部共振器レーザ
CN100350685C (zh) 误差信号生成系统
TWI279951B (en) Seeking and tracking control for locking to transmission peak for a tunable laser
JP2003318481A (ja) レーザ制御回路およびレーザモジュール
JPWO2019160064A1 (ja) 光モジュール、その波長制御方法およびそのキャリブレーション方法
JP2006080677A (ja) 光データリンク
CN100350683C (zh) 具有外腔主动热调谐的激光装置
CN1383239A (zh) 波长变换装置
JP2001244545A (ja) 半導体レーザモジュール
JP4089170B2 (ja) レーザ・ダイオードの制御回路
US6765938B2 (en) System for controlling wavelength of laser beam
JPH11238932A (ja) 半導体レーザ装置及びレーザ光受光装置
CN116073902A (zh) 一种基于mzm调制器的工作点自动锁定方法及光模块
JP2004146523A (ja) 半導体レーザ装置、半導体レーザ出力光の波長・強度の安定化方法およびその制御プログラム
JP2003304030A (ja) 波長可変レーザ装置
JP2003031893A (ja) 半導体レーザ温度制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071114

Termination date: 20170703

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee