本發明涉及半導體光電子集成器件，尤其涉及一種超短光脈沖源芯片和超短光脈沖源設備。

背景技術：

1、超短光脈沖源在光模數轉換器（analog-to-digital?converter，adc）、超高速的時分復用系統（optical?time?division?multiplexing，otdm）、光纖通信、光纖太赫茲（tera?hertz?，thz）通信等系統中均有重要應用。

2、但是，現有的光脈沖產生技術無法直接產生高質量的超短光脈沖，通常需要采用多級光纖壓縮減小初級脈沖寬度，并經過非線性整形來實現高質量超短脈沖，導致鏈路損耗較大、系統結構復雜、成本較高。

技術實現思路

1、本發明提供一種超短光脈沖源芯片和超短光脈沖源設備，用以解決現有技術中經過非線性整形來實現高質量超短脈沖，導致鏈路損耗較大、系統結構復雜、成本較高的缺陷，實現了小型化、重復頻率可調的超短光脈沖光源芯片。

2、本發明提供一種超短光脈沖源芯片，包括：

3、電吸收調制激光器110、相位調制器120、光脈沖壓縮組件130和基片140，所述相位調制器120分別與所述電吸收調制激光器110和所述光脈沖壓縮組件130連接，所述電吸收調制激光器110、所述相位調制器120與所述光脈沖壓縮組件130置于所述基片140的同一側，其中，

4、所述電吸收調制激光器110，用于產生初級光脈沖；

5、所述相位調制器120，用于在所述初級光脈沖中引入啁啾，得到第二光脈沖；

6、所述光脈沖壓縮組件130，用于對所述第二光脈沖進行壓縮和功率放大，得到目標光脈沖。

7、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述光脈沖壓縮組件130包括：第一光放大器，所述第一光放大器與所述相位調制器120連接；其中，所述第一光放大器，用于對所述第二光脈沖進行壓縮和功率放大，得到所述目標光脈沖。

8、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述光脈沖壓縮組件130包括：啁啾布拉格光柵和第二光放大器，?所述啁啾布拉格光柵分別與所述相位調制器120和所述第二光放大器連接；其中，所述啁啾布拉格光柵，用于對所述第二光脈沖進行壓縮，得到第三光脈沖；所述第二光放大器，用于對所述第三光脈沖進行功率放大，得到所述目標光脈沖。

9、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述電吸收調制激光器110包括分布式反饋激光器111和電吸收調制器112，所述電吸收調制器112分別與所述分布式反饋激光器111和所述相位調制器120連接；其中，所述分布式反饋激光器111，用于產生直流光；所述電吸收調制器112，用于在對所述電吸收調制器112施加的電壓滿足預設電壓的情況下，調制所述直流光，得到所述初級光脈沖；所述預設電壓用于使所述電吸收調制器112的調制范圍處于非線性區。

10、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述第一光放大器的輸出波導方向與所述超短光脈沖源芯片的解理端面存在第一預設傾斜角。

11、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述第二光放大器的輸出波導方向與所述超短光脈沖源芯片的解理端面存在第二預設傾斜角。

12、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述電吸收調制激光器110對應的有源層、所述相位調制器120對應的有源層和所述光脈沖壓縮組件130對應的有源層采用同種有源區材料。

13、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述電吸收調制激光器110的頂部、所述相位調制器120的頂部和所述光脈沖壓縮組件130的頂部均有各自對應的p型電極，各所述p型電極之間設置有電隔離溝。

14、根據本發明提供的一種超短光脈沖源芯片，所述p型電極形狀為圓形電極。

15、本發明還提供一種超短光脈沖源設備，包括上述所述的任意一項超短光脈沖源芯片。

16、本發明提供的超短光脈沖源芯片和超短光脈沖源設備，通過相位調制器120分別連接電吸收調制激光器110和光脈沖壓縮組件130，并將三者置于基片140的同一側，構成單片集成、體積小的超短光脈沖源芯片；并且，利用電吸收調制激光器110產生較窄的初級光脈沖，利用光脈沖壓縮組件130對引入啁啾的第二光脈沖進行壓縮和功率放大，得到更窄的目標光脈沖，同時還可以通過功率放大提高光脈沖的功率，從而得到高質量的超短光脈沖。

技術特征：

1.一種超短光脈沖源芯片，其特征在于，包括：電吸收調制激光器110、相位調制器120、光脈沖壓縮組件130和基片140，所述相位調制器120分別與所述電吸收調制激光器110和所述光脈沖壓縮組件130連接，所述電吸收調制激光器110、所述相位調制器120與所述光脈沖壓縮組件130置于所述基片140的同一側，其中，

2.根據權利要求1所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述光脈沖壓縮組件130包括：第一光放大器，所述第一光放大器與所述相位調制器120連接；其中，

3.根據權利要求1所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述光脈沖壓縮組件130包括：啁啾布拉格光柵和第二光放大器，?所述啁啾布拉格光柵分別與所述相位調制器120和所述第二光放大器連接；其中，

4.根據權利要求1至3任一項所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述電吸收調制激光器110包括分布式反饋激光器111和電吸收調制器112，所述電吸收調制器112分別與所述分布式反饋激光器111和所述相位調制器120連接；其中，

5.根據權利要求2所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述第一光放大器的輸出波導方向與所述超短光脈沖源芯片的解理端面存在第一預設傾斜角。

6.根據權利要求3所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述第二光放大器的輸出波導方向與所述超短光脈沖源芯片的解理端面存在第二預設傾斜角。

7.根據權利要求1至3任一項所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述電吸收調制激光器110對應的有源層、所述相位調制器120對應的有源層和所述光脈沖壓縮組件130對應的有源層采用同種有源區材料。

8.根據權利要求1至3任一項所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，所述電吸收調制激光器110的頂部、所述相位調制器120的頂部和所述光脈沖壓縮組件130的頂部均有各自對應的p型電極，各所述p型電極之間設置有電隔離溝。

9.根據權利要求8所述的超短光脈沖源芯片，其特征在于，?所述p型電極形狀為圓形電極。

10.一種超短光脈沖源設備，其特征在于，包括如權利要求1至9任一項所述的超短光脈沖源芯片。

技術總結
本發明提供一種超短光脈沖源芯片和超短光脈沖源設備，涉及半導體光電子集成器件技術領域，超短光脈沖源芯片包括：電吸收調制激光器110、相位調制器120、光脈沖壓縮組件130和基片140，相位調制器120分別與電吸收調制激光器110和光脈沖壓縮組件130連接，電吸收調制激光器110、相位調制器120與光脈沖壓縮組件130置于基片140的同一側，其中，電吸收調制激光器110，用于產生初級光脈沖；相位調制器120，用于在初級光脈沖中引入啁啾，得到第二光脈沖；光脈沖壓縮組件130，用于對第二光脈沖進行壓縮和功率放大，得到目標光脈沖。本發明可以得到單片集成、體積小的超短光脈沖源芯片，并利用超短光脈沖源芯片生成高質量的超短光脈沖。

技術研發人員：牛躍穎,陸丹,郭菲,張瑞康,周代兵
受保護的技術使用者：中國科學院半導體研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24