波长可调谐激光器通常用在DWDM中需要提供保护的场合。当前DWDM技术发展迅速,系统中的波长数已经达到了上百个。如果使用固定波长激光器对每个激光器进行备份,则会导致激光器数目增加,成本上升。而利用可调谐激光器作为备份,由于其波长可变,一个激光器可以对几个波长甚至整个波段的波长进行备份,从而降低成本。特别是在可重构光分插复用(ROADM)技术中,可以根据网络中波长的使用情况,动态地选择信号波长,从而以较低的成本实现动态的波长分配和使用,提升光网络的灵活性。
可调谐激光器从实现技术上看主要分为3种:电流控制方式、温度控制方式和机械控制方式。其中电流控制方式是通过改变
注入电流实现波长的调谐,具有ns级调谐速度,较宽的调谐带宽,但输出功率较小,基于电流控制方式的主要有SG-DBR(采样光栅分布布喇格反射)和GCSR(辅助光栅定向耦合背向取样反射)激光器。温度控制方式是通过改变激光器腔内温度,从而使之发射不同的波长。该方式简单,输出功率高,波长稳定性好,但速度慢,需要几秒的调谐稳定时间,可调带宽窄,只有几个nm。基于温度控制方式的主要有DFB(分布反馈)和DBR(分布布喇格反射)激光器。机械控制方式主要是基于MEMS(微机电系统)技术完成波长的选择,具有较大的可调带宽、较高的输出功率。基于机械控制技术的主要有DFB(分布反馈)、ECL(外腔激光器)和VCSEL(垂直腔表面发射激光器)等结构。3种调谐方式对比参见下表。