[发明专利]一种垂直腔半导体光放大器，光放大系统及制备方法

说明书

本发明公开了一种本发明所提供的一种垂直腔半导体光放大器，包括顶热沉、底热沉和至少两个光放大芯片；顶热沉和底热沉沿厚度方向相对设置，光放大芯片位于顶热沉和底热沉之间，至少两个光放大芯片沿厚度方向堆叠以固定连接；光放大芯片包括有源区，与底热沉相接触的光放大芯片为第一芯片，第一芯片还包括底腔镜；与顶热沉相接触的光放大芯片为第二芯片，第二芯片还包括顶腔镜。由于谐振腔的长度是由多个光放大芯片的厚度决定，使得该谐振腔的长度可以较长，从而当光线在谐振腔内振荡时可以有效减少谐振腔内光功率体密度，使得垂直腔半导体光放大器具有更高的光功率安全阈值。本发明还提供了一种光放大系统及制备方法，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及光放大器技术领域，特别是涉及一种垂直腔半导体光放大器、一种垂直腔半导体光放大系统及一种垂直腔半导体光放大器的制备方法。

背景技术

垂直腔半导体光放大器不仅具有传统边发射半导体光放大器体积小、重量轻等优点，而且还具有输出圆对称光斑易于光纤耦合等天然优势，具有很好的应用前景。但是在现有技术中，垂直腔半导体光放大器的光功率安全阈值较低。所以如何提高半导体光放大器的光功率安全阈值是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种垂直腔半导体光放大器，具有较高的光功率安全阈值；本发明的另一目的在于提供一种垂直腔半导体光放大系统，具有较高的光功率安全阈值；本发明的另一目的在于提供一种垂直腔半导体光放大器的制备方法，所制备而成的垂直腔半导体光放大器具有较高的光功率安全阈值。

为解决上述技术问题，本发明提供一种垂直腔半导体光放大器，包括顶热沉、底热沉和至少两个光放大芯片；

所述顶热沉和所述底热沉沿厚度方向相对设置，所述光放大芯片位于所述顶热沉和所述底热沉之间，至少两个所述光放大芯片沿所述厚度方向堆叠以固定连接；

所述光放大芯片包括有源区、位于所述有源区朝向所述底热沉一侧的缓冲区、以及位于所述有源区朝向所述顶热沉一侧的阻挡区；任意相邻两个所述光放大芯片之间，朝向所述底热沉一侧的光放大芯片的阻挡区与朝向所述顶热沉一侧的光放大芯片的缓冲区相接触以固定连接；

与所述底热沉相接触的光放大芯片为第一芯片，所述第一芯片还包括位于所述第一芯片中有源区朝向所述底热沉一侧的底腔镜；与所述顶热沉相接触的光放大芯片为第二芯片，所述第二芯片还包括位于所述第二芯片中有源区朝向所述顶热沉一侧的顶腔镜。

可选的，所述底腔镜位于所述第一芯片中有源区朝向所述底热沉一侧表面，所述第一芯片的缓冲区位于所述底腔镜朝向所述底热沉一侧表面，所述底热沉与所述第一芯片的缓冲区固定连接；所述顶腔镜位于所述第二芯片中有源区朝向所述顶热沉一侧表面，所述第二芯片的阻挡区位于所述顶腔镜朝向所述顶热沉一侧表面，所述顶热沉与所述第二芯片的阻挡区固定连接。

可选的，所述底腔镜与所述顶腔镜均为布拉格反射镜。

可选的，所述底热沉的材质为非金属材料，所述底热沉与所述第一芯片相互键合以固定连接。

可选的，所述底热沉的材质为金属材料，所述底热沉与所述第一芯片相互焊接以固定连接。

可选的，所述顶热沉的材质为非金属材料，所述顶热沉与所述第二芯片相互键合以固定连接。

可选的，所述光放大芯片任一所述有源区对应同一增益光波长。

可选的，所述光放大芯片任一所述有源区对应的增益光波长均不相同。

本发明还提供了一种垂直腔半导体光放大系统，包括信号光源，泵浦光源以及如权利要求1至8任一项权利要求所述的垂直腔半导体光放大器；所述信号光源所产生的信号光以及所述泵浦光源所产生的泵浦光均照射至所述垂直腔半导体光放大器中的所述有源区。

本发明还提供了一种垂直腔半导体光放大器的制备方法，包括：