常見的激光器壓窄線寬的方法

減小損耗和提高功率是相輝映的，根據(jù)公式來看對線寬有壓窄效果。增大光子壽命可以提高相干時間，也可以壓窄線寬。下面主要對以下五種方式作解釋。

一、外腔

如上圖所示，利用硅基的外腔來壓窄線寬，最近用這樣的方法還是挺多的，因為混合集成的工藝被越來越廣泛的用到。用硅基的外腔來做有兩個好處：一是硅基外腔損耗??；二是外腔用來增加腔長；這兩個特點都可以用來壓窄線寬。

二、增加腔長

增加腔長分為增加物理腔長和增加有效腔長；增加腔長有缺點，不能無限增加，因為腔長太長會使縱模間隔太近對濾波器要求變高。

物理腔長就是增加腔內(nèi)波導(dǎo)的長度，例如下面這個（埃因霍溫理工做的），物理腔長增大，通過兩個由MMI以及波導(dǎo)構(gòu)成的環(huán)來濾波以及游標(biāo)效應(yīng)擴(kuò)大調(diào)諧范圍，上面還有一個非對稱的MZI濾波。

有效腔長一般是通過高Q值的環(huán)來實現(xiàn)的，通過控制環(huán)與直波導(dǎo)的耦合系數(shù)可以控制有效腔長，上面第一部分外腔的那張圖就是增加了有效腔長。

三、自注入

自注入是指激光從激光器輸出后，經(jīng)過外腔反射再次注入諧振腔中進(jìn)行進(jìn)一步的受激輻射，腔內(nèi)載流子發(fā)生改變，導(dǎo)致其他模式的增益減少，反饋模式的增益變大，反饋模式的強(qiáng)度增益大大提高，抑制了其他模式。它與第一部分外腔的區(qū)別是，第一部分外腔是諧振腔的一部分，二這里的外腔不是。

例如上面這個，這里由于外腔反饋也會產(chǎn)生一些諧振峰，所以又用到兩個環(huán)產(chǎn)生的游標(biāo)效應(yīng)來抑制這些諧振峰。

四、負(fù)反饋

不需要高Q的腔，只需要一個filter。這種方法，工作點必須在其filter反射譜的上升沿，如上圖b所示。負(fù)反饋的形成如最右邊的圖，如果頻率上升，則反射率上升，DFB腔內(nèi)光子濃度增加，DFB腔內(nèi)載流子濃度下降，由于plasma效應(yīng)折射率上升，則出射頻率下降。

五、互注入鎖定

整個系統(tǒng)由兩個不帶隔離器的DFB, 一個光衰減器，兩個1*2的功分器，兩個光隔離器組成。其中兩個激光器之間的光纖鏈路時延為10ns。耦合效率通過光衰減器調(diào)節(jié)，在端口1和2測量頻率噪聲。

固定其中一個激光器電流，調(diào)節(jié)另一激光器電流以及耦合強(qiáng)度，來找到MIL模式。

文章來源：Lightigo