在相干光傳感和FMCW激光雷達(dá)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)人員長(zhǎng)期面臨一個(gè)兩難選擇：追求極窄線寬，往往意味著犧牲調(diào)諧速度；想要快速掃頻，又容易引入非線性，破壞測(cè)距精度。瑞士Deeplight推出的DLT-FT-1550激光器，嘗試用一種片上集成的方式打破這一僵局。

北京泰坤工業(yè)設(shè)備有限公司現(xiàn)將該產(chǎn)品引入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，便于國(guó)內(nèi)科研與工程用戶進(jìn)行評(píng)估。以下從技術(shù)角度談?wù)勊档藐P(guān)注的幾個(gè)點(diǎn)。

不是組裝，是單片集成

傳統(tǒng)超窄線寬激光器多采用外腔結(jié)構(gòu)，或者保偏光纖環(huán)加長(zhǎng)腔長(zhǎng)，體積和穩(wěn)定性很難兩全。Deeplight的方案走的是另一條路：氮化硅（Si?N?）光子集成線路（PIC）作為諧振腔平臺(tái)，再把壓電致動(dòng)器單片集成到光子芯片上。這個(gè)壓電致動(dòng)器用的是MEMS領(lǐng)域已經(jīng)很成熟的工藝。

關(guān)鍵是，這種集成方式不犧牲線寬。數(shù)據(jù)表上寫(xiě)的本征線寬（洛倫茲型）典型值低于10 Hz，最差不超過(guò)100 Hz——這個(gè)水平放在外腔二極管激光器里也是不錯(cuò)的成績(jī)，而Deeplight把它做到了一個(gè)蝶形封裝里。

快調(diào)諧的真正價(jià)值

比窄線寬更讓人注意的是它的頻率調(diào)諧能力。致動(dòng)帶寬大于2 MHz，從直流開(kāi)始響應(yīng)平坦。什么意思？就是你可以直接給它一個(gè)高速的電壓信號(hào)，激光頻率會(huì)線性跟隨，不像有些激光器那樣在幾十kHz就開(kāi)始掉響應(yīng)。

調(diào)諧范圍超過(guò)1 GHz（可定制到更高），致動(dòng)效率在20 MHz/V左右。這意味著產(chǎn)生一個(gè)百M(fèi)Hz級(jí)別的掃頻，只需要幾伏電壓，驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單很多。

實(shí)用的數(shù)據(jù)可能是掃頻非線性。在10–100 kHz的掃頻速率下，均方根非線性低于0.5%，典型值可以做到0.1%以內(nèi)。這個(gè)指標(biāo)直接關(guān)系到一個(gè)FMCW系統(tǒng)的測(cè)距分辨率——如果非線性太大，你就得在軟件或硬件上做線性化補(bǔ)償，增加算法負(fù)擔(dān)。Deeplight說(shuō)他們可以做到“無(wú)線性化FMCW操作"，并不是夸張。

用在什么地方

• 分布式光纖傳感：窄線寬意味著長(zhǎng)距離下的相位噪聲低，快速調(diào)諧則支持頻率調(diào)制后的信號(hào)提取。DAS或布里淵傳感系統(tǒng)會(huì)直接受益。

• FMCW激光雷達(dá)：低非線性掃頻加GHz量級(jí)調(diào)諧范圍，可以支撐厘米級(jí)甚至毫米級(jí)距離分辨率，而且不需要額外的參考干涉儀做校準(zhǔn)。

• 相干通信和光計(jì)算：相位噪聲低，頻率切換快，適合作為本振源或可調(diào)諧載波。

封裝和使用便利性

Deeplight提供了兩種出貨形態(tài)：標(biāo)準(zhǔn)14針蝶形封裝（保偏FC/APC輸出），以及一個(gè)帶溫控和電流接口的激光頭外殼。后者對(duì)于不想自己折騰驅(qū)動(dòng)板卡的用戶比較友好。

波長(zhǎng)方面，1550 nm是基準(zhǔn)，但可以在1530–1565 nm范圍內(nèi)選配，ITU網(wǎng)格通道也支持定制。

一點(diǎn)總結(jié)

這類超窄線寬頻率捷變激光器，技術(shù)路線目前并不多。Deeplight把氮化硅PIC和MEMS壓電致動(dòng)器做了結(jié)合，給出的參數(shù)不僅是紙面數(shù)字，而是實(shí)際能支持的掃頻速率和線性度。對(duì)于正在搭建相干傳感或FMCW實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，這可能是一個(gè)值得實(shí)際測(cè)試的選項(xiàng)。

如果需要進(jìn)一步的技術(shù)參數(shù)文檔或樣片測(cè)試，可以通過(guò)北京泰坤工業(yè)設(shè)備有限公司聯(lián)系