[发明专利]可调谐激光器及其制备方法

权利要求书

1.一种可调谐激光器，包括位于同一衬底上、等高且依次贴合的增益区、相位区和光栅区，其中：

增益区，自下而上依次包括：下波导层、有源层及上波导层，所述有源层为多量子阱结构，该多量子阱结构包括交替叠置的阱层和垒层，所述阱层和垒层的主体材料均为InGaAlAs四元化合物；所述下波导层、有源区及上波导层的靠近所述相位区的侧面腐蚀形成为斜面；

相位区和光栅区，均包括无源层，所述光栅区的无源层形成有光栅结构；所述相位区靠近所述斜面的侧面与所述斜面相吻合，以使所述增益区和相位区相贴合，

所述激光器通过下述方式制备：

步骤1、在衬底上依次生长下波导层、多量子阱结构的有源层及上波导层，其中，所述有源层的主体材料为InGaAlAs四元化合物；

步骤2、去掉部分区域的下波导层、多量子阱结构的有源区及上波导层，露出衬底，以使步骤1中结构分为增益区和无源区两部分；

步骤3、将所述增益区靠近无源区的侧壁腐蚀形成斜面；

步骤4、利用对接生长技术在无源区生长InGaAsP/InGaAlAs四元化合物材料，以与增益区的上波导层平齐；并在远离所述增益区的部分无源区制备光栅结构，以使所述无源区分为相位区和光栅区两部分，

其中，步骤1中，下波导层的生长温度为680℃、生长压力为100mbar，步骤4中对接生长时的生长温度为630℃，生长压力为100mbar；

其中，在所述步骤3中，还包括以下步骤：腐蚀形成斜面时，采用H₂SiO₄和H₂O₂的混合腐蚀液进行腐蚀；

在将所述增益区靠近无源区的侧壁腐蚀形成斜面后，还包括以下步骤：

用浓H₂SiO₄对所述斜面进行表面钝化；并用(NH₄)₂S去除界面态。

2.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其中：

所述增益区、相位区和光栅区均还包括包层及通过隔离槽间隔的电接触层和p面电极；

所述衬底的下表面具有n面电极；

所述增益区的包层、电接触层及p面电极依次置于所述上波导层的上表面；

所述相位区和光栅区的包层、电接触层及p面电极依次置于所述无源层的上表面。

3.根据权利要求2所述的可调谐激光器，其中，所述增益区、相位区和光栅区的包层和电接触层为倒台浅脊波导结构，其侧截面呈倒梯形。

4.根据权利要求2所述的可调谐激光器，其中，使增益区、相位区和光栅区的所述电接触层及p面电极间隔的所述隔离槽中注入有氦离子。

5.根据权利要求1所述的可调谐激光器，其中：

所述无源层的主体材料为InGaAsP四元化合物或InGaAlAs四元化合物；

所述有源层包括交替叠置的5个阱层和6个垒层；每个所述阱层的厚度为5nm，每个所述垒层的厚度为9nm；

所述无源层的带隙波长比所述有源层的带隙波长小90～200nm。