本技术提供一种片上波长自适应分布反馈结构及其激光器,该结构包括不对称混沌结构,激光信号沿着不对称混沌结构的腔体全反射传播,直至激光信号在腔体内被完全吸收或者不满足全反射条件,从腔体的外壁射出,激光信号在全反射传播过程中产生的散射信号,沿着全反射传播路径反向传输回腔体的激光信号输入口;激光信号在该全反射传播过程中的矢量之和不为零。本发明腔体具有波长自适应性特性且可以突破腔体Q值上限,激光信号输入口和散射信号输出口为同一端口,方便激光信号的输入和散射信号的收集。
背景技术
集成化窄线宽激光器是现阶段密集波分复用系统,分布式光纤传感系统,光纤水听等重要工程应用的核心光源。波长自适应分布弱反馈激光架构是一种新型激光架构,具有线宽深度压缩,无间隔波长调谐,纯光反馈,波长自适应等特性,尤其在波长精密调谐,密集波分复用等领域具有优势。分布弱反馈激光架构现在正面临着集成化的技术挑战,现阶段的集成方案包括:
(1)高Q值回音壁模式(WGM)微腔结构,即采用All-pass型高Q值WGM微腔收集回音壁模式的背向瑞利散射,得到分布弱反馈信号。WGM结构对激光的波长和相位限制严格,只有满足相位匹配的波长才能注入WGM中累积背向散射,不具备波长自适应的特点,且只有当WGM的Q很高时,腔内才能累积足够的散射信号,高Q值的WGM工艺复杂,且Q值越高,耦合效率越低,从理论上讲WGM的背向散射强度会存在瓶颈。另一方面,随着激光器逐渐向片上集成化的方向发展,利用液体表面张力制备石英高Q值WGM的方式难以与激光芯片集成,而现阶段硅基材料往往因为波导加工粗糙等问题,Q值很难突破到108
以上,硅材料甚至仅有105
。
(2)散射增强型光纤,即利用散射增强光纤来降低对散射波导长度的需求。散射光纤因为光纤结构本身的问题,容易引入环境噪声,导致激光的低频噪声偏高,波长稳定性差。
实现思路