[发明专利]共腔双波长分布反馈激光器的制作方法

说明书

一种共腔双波长分布反馈激光器的制备方法，该方法包括如下步骤：步骤1：在掺杂磷化铟衬底上制作下层光栅；步骤2：在下层光栅上外延生长下光栅覆盖层和有源区层；步骤3：在有源区层上制作上层光栅；步骤4：在上层光栅上外延生长掺杂磷化铟盖层和重掺杂欧姆接触层；步骤5：按标准激光器管芯工艺完成后续制作。本发明相比现有技术的双模DFB激光器，其主要区别为光栅的制作方式，是在共腔有源区的下层和上层制作出两套不同周期的DFB光栅，从而达到同时输出两个DFB波长的效果。

技术领域

本发明涉及光电子器件领域，特别涉及一种共腔双波长分布反馈(DFB)激光器的制作方法。

背景技术

双波长激光器在太赫兹成像、毫米波产生、光学遥感、高速光数据传输、气体探测等领域具有广泛的应用前景。双模DFB半导体激光器体积小、频率可调、能实现双模功率一致、模式线宽窄、稳定性高且易实现集成化，由其构成的光学差频源可用于产生太赫兹光源。目前的双模DFB激光器结构主要有三种类型：多段式双模DFB激光器结构，Y波导双波长DFB激光器结构和共腔双波长激光器结构。其中多段式双模DFB激光器(IEEE J.ofSelected top.In Quantum Electronics，Vol.7(2)，PP.217-223.2001)实现拍频较难；Y波导双波长DFB激光器(Optics Communications，Vol.285(3)，pp 311-314，2012)虽然实现拍频比较容易，但是制备过程涉及有源/无源集成，工艺难度大且Y波导长度较长，导致光功率损耗大，输出功率低；在已报道的共腔结构双模DFB激光器中，共耦合波导结构(Jap.J.ofApplied Physics，Vol.43(2A)，PP.L136-L138，2004)工艺复杂，制作难度大；宽脊波导结构(IEEE J.of Selected top.ics In Quantum Electronics，Vol.14，PP.217-223，2008.)输出的两个纵模波长及间隔会随注入电流和温度改变，导致拍频光束不稳定；脊形侧面双光栅结构(IEEE Photonics Technology Letters，Vol.18(24)，PP.2563-2565，2006)中，两个输出波长随着电流和温度的改变按相同的方向和速率移动，两个DFB波长之间的间隔不会改变，拍频稳定性最佳。但需要在窄脊条上使用电子束直写的方法制备两个不同周期的光栅，工艺难度大，制作成本高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种共腔双波长DFB激光器的制作方法，相比现有技术的双模DFB激光器，其主要区别为光栅的制作方式，是在共腔有源区的下层和上层制作出两套不同周期的DFB光栅，从而达到同时输出两个DFB波长的效果。

本发明提供一种共腔双波长分布反馈激光器的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：在掺杂磷化铟衬底上制作下层光栅；

步骤2：在下层光栅上外延生长下光栅覆盖层和有源区层；

步骤3：在有源区层上制作上层光栅；

步骤4：在上层光栅上外延生长掺杂磷化铟盖层和重掺杂欧姆接触层；

步骤5：按标准激光器管芯工艺完成后续制作。

本发明提出的在激光器共腔有源区的下层和上层制作出两套不同周期的DFB光栅，并实现输出两个DFB波长的方案，与以往其他方法不同。可以采用电子束直写的方式实现，也可以采用全息曝光的方式完成。这种共腔双波长DFB激光器，相对于多段式和多个激光器组成的双波长源，具有体积小、工艺简单、稳定性高，且更易实现集成化的优点。

附图说明

为进一步说明本发明的内容，以下结合实施例及附图对本发明进行进一步的描述，其中：

图1为本发明的方法流程图。

图2、3、4、5、6为依照本发明第一实施例的各步骤结构示意图。