[发明专利]基于Y波导的双分布反馈激光器双放大器的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电子器件领域，特别涉及一种基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的制作方法。 

背景技术

多段式自脉动激光器的基本组成部分是两个分布反馈激光器，利用电流调谐或采用具有不同布拉格波长的光栅，两个激光器的发射波长存在一个几个纳米左右的偏调。当自脉动激光器发出的激光照射在探测器上时，会产生一个频率等于两个分布反馈激光器发射频率之差的自脉动信号。相对于其他形式的基于激光器的时钟恢复器件，多段式自脉动激光器具有结构紧凑的优点，同时其自脉动频率可以由注入电流在很大范围内灵活调节，因此其在时钟恢复和ROF领域都具有广泛的应用前景。对于自脉动激光器，如何提高其信号的调制深度是关系其应用的关键因素。目前，多段式自脉动激光器在通过直接调制DFB激光器的注入电流得到大范围可调谐的自脉动拍频频率的同时，无法兼顾信号调制深度，使得可用的信号调谐范围大大降低。相对于其他多段式自脉动DFB器件，本发明所公开的基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的制作方法通过调节两DFB激光器的注入电流，能够在得到大范围的可调谐自脉动拍频的同时通过调节两SOA的注入电流使得当两DFB的出射光强在各个拍频频率都保持相同，从而使得其拍频频率的信噪比和调制深度不会随两DFB本身的出射光强差的加大而降低。 

发明内容

本发明的目的作用，提供一种基于Y波导的双分布反馈激光器+双放 大器的制作方法，在两DFB区的双模频率差、双模强度方面的调节灵活性高，故具备大范围自脉动拍频频率可调谐范围及高的调制深度的特性，使其在时钟恢复和微波信号的产生方面的性能大大提高。本发明公开的器件方法可以大大改善器件的应用性能。 

本发明提供一种基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的制作方法，包括如下步骤： 

步骤1：选择一N型磷化铟衬底； 

步骤2：在N型磷化铟衬底上依次外延制作InP缓冲层、下波导层、多量子阱有源区、上波导层和光栅层，形成材料结构； 

步骤3：在材料结构的一侧制作无源波导区，另一侧为有源波导区； 

步骤4：在多量子阱有源区上部的上波导层和光栅层上远离无源波导区的一侧制作光栅，该有光栅的部分为DFB区，该DFB区分为DFB1区和DFB2区，另一部分为SOA区，该SOA区分为SOA1区和SOA2区； 

步骤5：在有源波导区和无源波导区上依次外延制作光栅盖层、光限制层和电接触层； 

步骤6：在电接触层上向下刻蚀出Y型脊波导，刻蚀深度至光栅层的表面； 

步骤7：在光栅层的上面及Y型脊波导的表面生长二氧化硅绝缘层； 

步骤8：将有源波导区上的Y型脊波导上面的二氧化硅绝缘层腐蚀掉； 

步骤9：在有源波导区上的Y型脊波导两臂的中间制作第一电隔离沟，在有源波导区上的DFB区和SOA区之间制作第二电隔离沟； 

步骤10：在第一电隔离沟的两侧及第二电隔离沟的两侧制作P面电极； 

步骤11：将N型磷化铟衬底减薄； 

步骤12：在减薄后的N型磷化铟衬底的下面制作N面电极，完成器件的制作。 

附图说明

为了进一步说明本发明的内容，以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述，其中： 

图1是基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的俯视图； 

图2是基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的立体图； 

图3是基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的DFB端的侧视图； 

图4是基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的无源波导部分的截面图。 

具体实施方式

请参照图1、图2、图3和图4所示，本发明提供一种基于Y波导的双分布反馈激光器+双放大器的制作方法，包括如下步骤： 

步骤1：选择一N型磷化铟衬底10； 

步骤2：在N型磷化铟衬底10上依次外延制作InP缓冲层11、下波导层12、多量子阱有源区13、上波导层14和光栅层15，形成材料结构；其中InP缓冲层11厚度为1μm-2μm，多量子阱有源区13为铟镓砷磷材料或铟镓铝砷材料，总厚度为70-200纳米，多量子阱有源区13的量子阱个数为4-10(如图3所示)；