波長可調(diào)諧是指激光器波長在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。目前波長調(diào)諧主要基于布拉格,通常通過改變溫度、注入電流等方法,改變光柵的有效折射率,從而改變光柵的布拉格波長。DFB-LD雖然單模特性穩(wěn)定,但是波長調(diào)諧的范圍較小,一般在2 nm左右。目前技術(shù)比較成熟的波長主要基于分布布拉格反射器(DBR-LD)。和DFB-LD相似,DBR-LD也是通過內(nèi)含來實現(xiàn)光的反饋的。不過在DBR-LD中,光柵區(qū)僅在激光器諧振腔的兩側(cè)或一側(cè),增益區(qū)沒有光柵,光柵只相當(dāng)于一個反射率隨波長變化的反射鏡。
其中,三電極DBR-LD是最典型的基于DBR-LD的單模波長可調(diào)諧,其原理性結(jié)構(gòu)如圖3。3個電極分別對DBR-LD的增益區(qū)、相移區(qū)和選模光柵注入電流,其中增益區(qū)提供增益,光柵區(qū)選擇縱模,而相移區(qū)用來調(diào)節(jié)相位,使得激光器的諧振波長和光柵的布拉格波長一致。通過調(diào)節(jié)3個電極的注入電流,其調(diào)諧范圍可以達(dá)到10 nm左右。另外采用特殊的光柵結(jié)構(gòu),如超結(jié)構(gòu)光柵(SSG),DBR-LD的波長調(diào)諧范圍可以達(dá)103 nm。 和DFB-LD一樣,DBR-LD也需要使用外調(diào)制器才能滿足長距離傳輸?shù)男枰?999年,法國France Telecom公司報道了他們制作的DBR-LD/EA調(diào)制器集成光源。它由一個兩段DBR-LD與一個EA調(diào)制器構(gòu)成,并采用相同的應(yīng)變補(bǔ)償InGaAsP多量子阱層作為DBR-LD的有源區(qū)和Bragg光柵區(qū)以及EA調(diào)制器的吸收層。通過改變Bragg光柵區(qū)的注入電流,其輸出波長可以覆蓋12個信道,共5.2 nm的波長調(diào)諧范圍。
同時,該集成器件的調(diào)制帶寬達(dá)到15 GHz,可以應(yīng)用于10 Gbit/s通信系統(tǒng)。 由于DBR-LD是通過改變光柵區(qū)的注入電流實現(xiàn)調(diào)諧的,這導(dǎo)致了較大的譜線展寬。另外DBR-LD需要調(diào)節(jié)至少兩個以上電極的電流,才能將激射波長固定下來,不利于實際應(yīng)用,而且DBR-LD縱模的模式穩(wěn)定性相對較差,極易出現(xiàn)跳?,F(xiàn)象,所以近年來有關(guān)波長可調(diào)諧DBR-LD的研究活動有所減弱。
而由于DFB-LD的激射波長相對穩(wěn)定,人們就將多個波長不同的DFB-LD集成起來,組成波長可選擇光源。2000年,日本NEC公司報道了他們制作的波長可選擇集成光源[10]。光源含有8個具有不同輸出波長的DFB-LD,并采用一個EA調(diào)制器對輸出光信號進(jìn)行調(diào)制。光源中還集成有一個多模干涉型(MMI)耦合器與一個(SOA),用來對8個激光器的輸出光進(jìn)行耦合并對損耗進(jìn)行補(bǔ)償。該器件采用介質(zhì)膜選擇性區(qū)域外延進(jìn)行制作,可以作為2.5 Gbit/s DWDM的光源,能夠有效地提高系統(tǒng)的靈活性與可靠性。