[发明专利]高速垂直发射单片集成型直接调制DFB激光器及制作方法

权利要求书

1.一种高速垂直发射单片集成型直接调制DFB激光器，其特征在于，所述激光器包括有源增益区以及与所述有源增益区通过对接生长形成的无源波导区；

其中，所述有源增益区与所述无源波导区的接触部位设置有缺口，并且所述缺口的由所述无源波导区形成的靠近所述有源增益区的侧面作为超短光学谐振腔的前端面，所述有源增益区的与所述前端面相对的侧面形成超短光学谐振腔的后端面。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述缺口的由所述无源波导区形成的远离所述有源增益区的侧面与竖直方向的夹角为45度，使由所述前端面射出的激光的旋转90度。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，所述缺口的由所述无源波导区形成的远离所述有源增益区的侧面的表面设置有高反射膜，所述前端面的表面和所述后端面的表面分别设置有增透膜层。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述有源增益区包括有源层、设置于所述有源层上方的光栅层以及覆盖于所述光栅层表面的光栅覆盖层，其中所述光栅层包括第一层状结构以及第二层状结构，所述第一层状结构由高折射率材料形成，用于实现折射率耦合的布拉格分布反馈，所述第二层状结构由非掺杂的InP材料形成，用于实现增益耦合的布拉格分布反馈。

5.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述光栅层为λ/4相移的光栅层，并且所述光栅层形成所述光栅的刻蚀深度小于所述光栅层的厚度。

6.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述有源层包括交叉层叠的若干个非掺杂量子阱层和若干个势垒层，其中所述非掺杂量子阱层设置于所述有源层的表面。

7.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述有源增益区还包括脊型波导、与所述脊型波导的两端连接的两个电流阻挡层以及分别设置于所述电流阻挡层的远离所述脊型波导的一侧的两个沟道。

8.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述无源波导区是InP层，所述有源层是AlGaInAs多量子阱有源层。

9.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述激光器还包括接触层，所述接触层覆盖于所述光栅覆盖层和所述无源波导区的表面。

10.一种高速垂直发射单片集成型直接调制DFB激光器的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、在衬底基板的外延结构上生长有源增益区，其中有源增益区包括有源层、形成于所述有源层上方的光栅层以及覆盖于所述光栅层表面的光栅覆盖层；

S2、刻蚀所述光栅覆盖层的预定区域，其中刻蚀深度大于所述有源层、光栅层以及光栅覆盖层的总厚度；

S3、在所述预定区域形成无源波导区，完成有源增益区与无源波导区的对接生长，并在所述无源波导区和所述光栅覆盖层的上表面形成接触层；

S4、制作脊型波导、与所述脊型波导的两端连接的两个电流阻挡层以及分别位于所述电流阻挡层的远离所述脊型波导的一侧的两个沟道；

S5、在有源增益区与所述无源波导区的接触部位形成缺口，并且所述缺口的由无源波导区形成的靠近所述有源增益区的侧面作为超短光学谐振腔的前端面，所述有源增益区的与所述前端面相对的侧面形成超短光学谐振腔的后端面；其中，所述缺口的由所述无源波导区形成的远离所述有源增益区的侧面与竖直方向的夹角为45度；

S6、在所述缺口的由所述无源波导区形成的远离所述有源增益区的侧面的表面形成高反射膜，在所述前端面的表面和所述后端面的表面分别形成增透膜层。