[发明专利]一种可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件

权利要求书

1.一种可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其特征在于，包括，

一衬底，其上依次生长有下波导层、下限制层、有源区、上限制层、上波导层、梯度掺杂盖层和高掺层；

一阵列器件，其包含多个DFB激光器单元，每个DFB激光器单元具有脊型波导结构，脊两侧的双沟腐蚀至有源区的下表面，脊上面的高掺层上刻蚀有二级布拉格取样光栅结构，不同DFB激光器单元脊型波导结构上面的二级布拉格取样光栅具有不同的取样周期；

一二氧化硅层，其覆盖了整个脊型波导结构的表面区域；

一正面电极层，其生长在二氧化硅层的上面及所述二级布拉格取样光栅上面；

一电隔离沟，其位于阵列器件两个相邻的DFB激光器单元的脊型波导之间；

一背面金属电极层，其生长在在衬底的下表面；

一出光窗口，其位于衬底下表面未被背面金属电极层覆盖的位置，每个DFB激光器单元的脊型波导均对应一个出光窗口；

其中，阵列器件前后腔面蒸镀高反膜，形成完整的量子级联激光器阵列器件。

2.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的衬底为n型InP衬底，掺杂浓度为3×10¹⁷cm^-3。

3.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的上限制层为n型In_0.52Ga_0.48As，掺杂浓度为4×10¹⁶cm^-3，厚度为300nm。

4.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的梯度掺杂盖层材料为InP，掺杂类型为n型掺杂，掺杂浓度为1×10¹⁷～3×10¹⁷cm^-3，该梯度掺杂盖层厚度为150nm。

5.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的高掺层材料为n型InP，掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3，厚度为400nm。

6.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的电隔离沟，其宽度为21～50um。

7.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的出光窗口，其形状为矩形，所述的矩形的长度方向平行于激光器的腔长发向，矩形的宽度为对应脊型波导结构中脊宽的10倍。

8.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中所述的阵列器件后腔面蒸镀高反膜，高反膜为Al2O3/Ti/Au/Al2O3＝200/10/100/200nm，反射率均为95％以上。

9.按权利要求8所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中，所述高反膜是采用电子束蒸发的方法蒸镀在阵列器件的后腔面的。

10.按权利要求1所述的可调谐衬底发射量子级联激光器阵列器件，其中，正面电极层上进行电镀金加厚，得到电镀金层。