[发明专利]一种基于高阶横模波导输出的混合集成激光器芯片结构

权利要求书

1.一种基于高阶横模波导输出的混合集成激光器芯片结构，包括：

激光器(A1)，包括：

P型波导层(A6)，用于限制基膜激射、产生高阶横模激射以及使光场向P型区扩展；

有源区(A5)，设置于P型波导层(A6)之上，用于增益发光；

N型限制层(A4)，设置于有源区(A5)之上，用于限制光场向N型区的扩展；

N型衬底层及N面电极(A3)，设置于N型限制层(A4)之上，用于生长外延材料及载流子的注入；

SOI波导(A2)，设置于所述激光器(A1)之下，与所述激光器(A1)形成复合激光腔；所述激光器(A1)利用高阶横模的分布耦合进入所述SOI波导(A2)中，所述高阶横模为一阶横模至二十阶横模；所述复合激光腔中高阶横模电场在有源区(A5)和SOI波导中产生一个峰值。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，激光器(A1)的材料为III-V族材料。

3.根据权利要求1所述的结构，其中，所述有源区(A5)包括单量子阱、多量子阱、量子点或超晶格结构，制备材料包括GaN、GaAs、AlGaAs、InP、GaInP、GaInAsP、AlGaInP或GaSb。

4.根据权利要求1所述的结构，其中，所述激光器(A1)与SOI波导(A2)使用键合技术或BCB胶粘的方式合成为一个整体。

5.根据权利要求1所述的结构，其中，所述激光器(A1)的激光模式分布的波长位于900nm-2000nm波段。

6.根据权利要求1所述的结构，其中，所述SOI波导(A2)包括：

衬底硅(A9)；

二氧化硅层(A8)，设置于衬底硅(A9)之上；

顶层硅(A7)，设置于二氧化硅层(A8)之上，激光器(A1)之下。

7.根据权利要求1所述的结构，其中，所述激光器(A1)与SOI波导(A2)形成的复合激光腔中基模电场扩展到型波导层(A6)或P型波导层(A6)以下的SOI波导(A2)中。

8.根据权利要求1所述的结构，其中，所述P型波导层(A6)采用MOCVD工艺制备，制备材料包括GaN、GaAs、AlGaAs、InP、GaInP、GaInAsP、AlGaInP或GaSb。