[00105641]多波长锁模激光器集成芯片的研究

该项目为国家自然科学基金资助重点项目（项目批准号：61335009）。

该项目主要研究多波长短脉冲光源不但可以产生满足 WDM 系统的多波长输出，还可以产生满足 OTDM 复用的高重频短脉冲输出，在高速光学取样和量化、光纤传感、超快并行光信号处理以及微波光子学等领域中，有重要的应用。该项目对半导体锁模激光器进行了一系列研究，设计研制出了七款半导体锁模激光器集成芯片，分别为单通道的 FP 锁模激光器、DBR 锁模激光器、碰撞锁模激光器以及多通道的四通道 DBR 锁模激光器、AWG 多波长基频锁模激光器、AWG 多波长五倍频锁模激光器以及 AWG 多波长十倍频锁模激光器。其中，单通道锁模激光器工作波长为 1550nm 波段，重复频率为 40GHz 左右，输出脉冲的宽度为 1-3ps，均实现了混合锁模，提升了激光器频率稳定性，降低了脉冲的时间抖动。研制出两款典型的多波长锁模激光器，分别为四波长 DBR 锁模激光器，四个通道脉冲重复频率峰值 39.890-40.001GHz 脉冲宽度分别为 1.6-6.6ps；基于 AWG 的五倍频锁模激光器，被动锁模状态下脉冲序列重复频率为

12.68GHz，通道间的脉冲宽度处于 9.3ps-17.4ps 之间。

通过该项目的实施，对半导体锁模激光器进行了系列研究，建立锁模激光器的设计制作数据库，可以根据需要的脉冲宽度以及重频，制定不同的设计制作方案。再加上该项目在已有高速 DFB 激光器、电吸收调制的 DFB 激光器、可调谐激光器、DFB 激光器阵列等连续激光器的基础，以及间距可调的双波长激光器以及混沌光激光器的基础，构建了时域上脉冲输出、连续输出、频率可调的正弦波、以及随机脉冲输出等多种光信号产生的集成芯片制作平台， 为 InP 基光子集成规模的提升奠定了很好的基础。