[发明专利]低光反馈噪声的自脉冲半导体激光器

权利要求书

1.一种自脉冲半导体激光器，包括：

形成在半导体衬底上的下包层；

形成在下包层上的有源层；

形成在有源层上的第一上包层，其中该第一包层的厚度d满足220nm≤d≤450nm的关系；

形成在第一上包层上并具有台地结构的第二上包层；以及

阻挡层，其包括形成在台地结构两侧上的各层，其中这些层的带隙大于有源层的带隙。

2.根据权利要求1的自脉冲半导体激光器，其中，可饱和吸收器区域形成在有源层中和有源层中的增益区外侧。

3.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，该阻挡层包括(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P层。

4.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，该阻挡层包括(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P和GaAs层。

5.根据权利要求4的自脉冲半导体激光器，其中，该GaAs层形成在(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P层上。

6.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，在沿正交于一空腔的轴且平行于pn结表面的方向上对应于台地结构的区域与在该方向上对应于台地结构外侧位置的区域之间的有效折射率的差Δ n满足关系：5×10^-4cm^-3≤Δn≤4×10^-3cm^-3。

7.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，该第一上包层的载流子浓度在5×10¹⁷cm^-3至2×10¹⁸cm^-3的范围之间。

8.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，沿正交于自脉冲激光器的一空腔的轴且平行于自脉冲激光器的pn结表面的方向上台地结构底部的宽度处于3.5μm至5.0μm的范围内。

9.根据权利要求1或2的自脉冲半导体激光器，其中，将波长彼此不同的第一光源和第二光源单片地形成在半导体衬底上，并且

第一光源和第二光源的每一个都具有下包层、有源层、第一上包层、第二上包层和阻挡层。

10.根据权利要求9的自脉冲半导体激光器，其中，该第一光源的第二上包层和第二光源的第二上包层由相同材料制成。

11.一种自脉冲半导体激光器的制造方法，包括

(a)在半导体衬底上形成下包层；

(b)在下包层上形成有源层；

(c)在有源层上形成具有厚度在220nm至450nm范围内的第一上包层；

(d)在第一上包层上形成第二上包层；

(e)蚀刻第二上包层以形成台地结构；以及

(f)在台地结构的两侧上形成阻挡层，其中这些层的带隙大于有源层的带隙。

12.根据权利要求11的自脉冲半导体激光器的制造方法，其中(f)的形成步骤包括：在有源层的两侧上形成(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P层。

13.根据权利要求11的自脉冲半导体激光器的制造方法，其中(f)的形成步骤包括：

(f1)在有源层的两侧上形成(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P层；

(f2)在每个(Al_xGa_1-x)_0.5In_0.5P层上形成GaAs层。