[发明专利]一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列

说明书

本申请提供一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列，分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；由于增益耦合分布反馈激光器可以直接在布拉格波长处实现单纵模激射，对端面要求不严格，温度稳定性高，节省了能量。另外，分布反馈激光器中激射波长满足公式：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，N为激射的波长阶数，N为大于2的正整数，也即本发明提供的为高阶分布反馈激光器，阶数越高，光栅周期越长，加工尺寸越大，从而提高了其制作容差，进而可以避免使用二次外延工艺，仅采用常规的光刻、刻蚀等工艺即可，降低了制作成本，容易实现大批量生产和商业化。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列。

背景技术

传统分布反馈激光器(DFB激光器)广泛的应用于激光通讯、物联网、互联网、空间通讯、海洋探测等领域。目前，人们对DFB激光器的工作波长和工作线宽的要求越来越高，诸如激光探测、波分复用等领域对单纵模波长可调谐的激光器的需求日益增长。

由于现有激光器存在着随电流注入波长漂移较大、难以实现单纵模工作等问题，不能满足很多应用领域的需求。为解决调控DFB激光器的工作模式和纵模选择问题，通常使用的方法有：采用折射率耦合的光栅结构配合四分之波长相移的DFB结构，或者采用二阶光栅和取样光栅配合的结构。

由于上述方法通常是通过引入一阶或高阶的光栅结构从光学上针对某一波段进行反馈使之激射，并且抑制其他光学模式，来做到工作模式的选定和纵模的选择，这样容易导致器件本身不能受到Fabry–Pérot(FP)谐振模式的干扰，因而在制作的时候需要在器件两端制备增透膜，导致器件双边激射，有一半能量被白白浪费。同时，由于低阶光栅尺寸较小，加工难度大，需要采用二次外延工艺进行加工制备，成本较高，导致器件难以大批量生产和商业化，严重阻碍了DFB激光器的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列，以解决现有技术中分布反馈激光器加工难度大，需要采用二次外延工艺造成成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本发明还提供一种分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底；

位于所述衬底上的周期性挡光层；

位于所述周期性挡光层背离所述衬底表面的透明介质层，所述透明介质层上开设有光波导槽；

覆盖所述透明介质层并填充所述光波导槽的有源层；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本发明还提供一种分布反馈激光器的制作方法，用于制作上面所述的分布反馈激光器，包括：