到目前為止，可調(diào)諧激光器已發(fā)展出多種基于不同理論模型的實(shí)現(xiàn)方式， 但其基本組成結(jié)構(gòu)大致相同， 主要包括具有有源增益區(qū)和諧振腔的激光器、改變和選擇波長(zhǎng)的可調(diào)裝置以及穩(wěn)定輸出波長(zhǎng)裝置三個(gè)部分組成。 通過(guò)直接或間接地改變激光器諧振腔的光學(xué)長(zhǎng)度，使其中的諧振模式產(chǎn)生微小的變化，再通過(guò)選頻元件選擇出相應(yīng)頻率的光。 其中能在較寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)產(chǎn)生激光的半導(dǎo)體有源區(qū)是必不可缺的，如今半導(dǎo)體有源區(qū)大多都采用多量子阱（multiple quantum well， MQW）結(jié)構(gòu)，只要注入半導(dǎo)體內(nèi)的電流足夠大，量子阱結(jié)構(gòu)便能夠在很寬的頻譜范圍內(nèi)產(chǎn)生光增益［3］。目前可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器技術(shù)水平已經(jīng)能與固定波長(zhǎng)激光器相媲美，可完全實(shí)現(xiàn)整個(gè) C 波段或 L 波段的帶寬調(diào)諧。

　　一般來(lái)說(shuō)， 可 調(diào)諧 半 導(dǎo) 體 激 光 器 大 致 可 分 為 4 類(lèi)：可調(diào)諧分布反饋（distributed feed-back， DFB）激光器、可調(diào)諧外腔激光器（external cavity laser， ECL）、分布 布 喇 格 反 射（distributed Bragg reflector， DBR）激 光器 以 及 垂 直 腔 面 發(fā) 射 激 光 器 （vertical cavity surface emitting laser， VCSEL）。 調(diào)諧機(jī)理有電流調(diào)諧、溫度調(diào)諧以及包括微電子機(jī)械系統(tǒng)（micro-electro-mechanical systems，MEMS） 的機(jī)械調(diào)節(jié) 三種基本技 術(shù)。 而采用 MEMS 技術(shù)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是最有效的一種，可大范圍調(diào)諧并且最有希望實(shí)現(xiàn)最小化、 高密度、高速、批量生產(chǎn)［4］。

　　可調(diào)諧分布反饋（DFB）激光器

　　可調(diào)諧 DFB 激光器是依靠沿縱向等間隔分布的光柵所形成的光耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)諧振的，圖 1 所示為其基本組成結(jié)構(gòu)。 當(dāng)電流注入激光器時(shí)，有源區(qū)內(nèi)電子空穴發(fā)生復(fù)合并產(chǎn)生相應(yīng)能量的光子，這些光子將受到光柵的反射，只有滿(mǎn)足特定波長(zhǎng)條件的光才會(huì)相干疊加，進(jìn)而發(fā)生諧振，實(shí)現(xiàn)單縱模輸出。 通過(guò)改變注入電流或控制加熱槽溫度可改變有源材料的折射率，使得輸出波長(zhǎng)發(fā)生改變，達(dá)到調(diào)諧的目的。 一般的 DFB 激光器的輸出功率大約為 10~20mW，且輸出模式相對(duì)穩(wěn)定；但隨著調(diào)諧溫度的上升，有源材料的閾值將明顯增大，量子效率會(huì)降低，從而導(dǎo)致激光器的有效輸出功率下降。 此外，DFB 激光器只能對(duì)輸出激光的中心波長(zhǎng)進(jìn)行粗略的調(diào)諧，且調(diào)諧范圍較為有限（5~10nm）。