超窄线宽激光器的另一种实现路径

在相干探测和精密计量领域，激光器的线宽与调谐速度之间的权衡由来已久。传统的外腔二极管激光器（ECDL）能够将线宽压到kHz甚至百Hz量级，但调谐速度往往受限于机械运动部件；而基于电流调制的DFB激光器虽然调谐快，线宽却常常不够理想。Deeplight的DLT-FT-1550提供了一条不同的技术路线：氮化硅光子集成加上单片集成的压电致动器。

北京泰坤工业设备有限公司将该产品引入国内，以下从技术角度谈谈这款激光器的几个值得关注的特点。

片上集成的压电致动器，是核心

通常我们见到的窄线宽激光器，窄线宽的来源是长腔长和高精细度谐振腔。Deeplight选择了氮化硅（Si₃N₄）波导平台——这种材料在近红外波段损耗低，且其热光系数和克尔非线性适中，适合做高Q值谐振腔。但真正让它与众不同的是在光子芯片上单片集成了压电致动器，且这一工艺基于成熟的MEMS制造技术。

压电致动器的作用是直接对光路施加应变，从而改变谐振腔的光程。与热调谐相比，压电调谐的响应速度快两个数量级以上；与载流子注入调谐相比，它不引入额外的损耗和频率啁啾。实测的致动带宽大于2 MHz（从直流开始平坦响应），这意味着激光频率可以按照外部驱动电压高速、线性地扫描。

窄线宽与快调谐，不再矛盾

数据表给出的本征线宽（洛伦兹型）典型值低于10 Hz，上限100 Hz。这个指标本身并不惊人——光纤激光器也能做到——但Deeplight是在一个紧凑的蝶形封装内、同时实现了大于1 GHz的快速调谐范围。能做到这一点，关键在于压电致动器与高Q值氮化硅谐振腔的结合：致动器负责快速扫频，谐振腔的窄线宽特性则由光子集成本身保障。

相比之下，一些竞品为了获得GHz级别的快速调谐，不得不牺牲线宽到几十kHz；或者反过来，守住窄线宽但调谐速度被限制在几kHz以内。Deeplight的方案跳出了这个权衡区间。

低非线性扫频，FMCW系统的福音

在调频连续波（FMCW）激光雷达或相干传感中，扫频线性度直接影响测距分辨率和信噪比。如果扫频非线性过大，通常需要额外的硬件参考干涉仪或软件算法做线性化矫正。

Deeplight的压电致动器表现出较好的线性响应。在10–100 kHz扫频速率下，均方根非线性低于0.5%，典型值可到0.1%以内。该公司甚至提出“无线性化FMCW操作"的说法——对于很多工程应用，这意味着可以省去一套参考干涉仪或减少校准工作量。

其他值得一提的细节

• 波长和功率：中心波长1550 nm（可定制ITU网格通道），输出功率15 mW左右。

• 边模抑制比：典型值大于50 dB，足以避免干扰信号。

• 相对强度噪声：数据手册给出了实测曲线，整体水平较好。

• 封装：14针蝶形封装，保偏FC/APC输出；也可选激光头模块，方便连温控和电流控制器。

适用场景

基于上述特性，这款激光器主要面向：

• 分布式光纤传感（如相位敏感OTDR）：窄线宽保障长距离下的相位稳定性。

• FMCW激光雷达：低非线性快速扫频，直接提升测距性能。

• 相干光通信与光计算：低相位噪声、高速频率切换，适合作为本振源或可调谐载波。

• 原子分子光学物理：需要超窄线宽且可快速跳频的实验。

关于获取

北京泰坤工业设备有限公司是Deeplight在中国市场的授权代理，负责该系列激光器的销售与技术咨询。具体的定制波长、工程样片测试等事宜，可通过其商务渠道沟通。