[发明专利]具有模场扩散结构的窄脊分布式反馈激光器及其应用

权利要求书

1.一种分布式反馈激光器，包括：

N面电极层，用于构成欧姆接触；

衬底层，其设置在N面电极层之上；

缓冲层，其设置在衬底层之上，起缓冲作用；

第一波导层，其设置在衬底层之上，用于限制光场；

多量子阱有源层，其设置在第一波导层之上，用于产生光的受激辐射；

第二波导层，其设置在多量子阱有源层之上，用于限制光场；

光栅层，其设置在第二波导层之上，用于选模；

刻蚀自停止层，其设置在光栅层之上，用于控制刻蚀深度；

包层，其设置在刻蚀自停止层之上，用于限制光场和载流子扩散；

欧姆接触层，其设置在包层之上；以及

P面电极层，其设置在欧姆接触层之上，用于构成欧姆接触；

其中，在所述包层和欧姆接触层上刻蚀形成脊波导，脊波导包括直波导和模场扩散结构。

2.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述模场扩散结构包括收缩脊波导结构，收缩脊波导结构与直波导连接。

3.根据权利要求2所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述收缩脊波导结构呈收喇叭口状；

所述收缩脊波导结构的收缩角度为0.4度至5度；

所述收缩脊波导结构的长度为20微米至80微米；

所述收缩脊波导结构设置在脊波导靠近出光面或背光面的一端。

4.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述模场扩散结构为断脊结构，所述断脊结构与出光面或背光面端面的距离为5微米至40微米。

5.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述模场扩散结构为膜结构，所述膜结构淀积在直波导出光面或背光面的端面上。

6.根据权利要求5所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述膜结构的折射率在1至3之间；

所述膜结构的材料包括SiO₂、Al₂O₃、MgF₂；

所述膜结构的厚度为0.5微米至3微米。

7.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述脊波导的底部设置在刻蚀自停止层之上，P面电极层覆盖在脊波导层顶部，并由一圆形焊盘引出；

所述脊波导的宽度为1微米至3微米，深度为1.5微米至2.5微米；

所述脊波导是在包层和欧姆接触层上刻蚀两条沟道形成的，所述的沟道宽度为8微米至15微米。

8.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述分布式反馈激光器的背光面镀有高反膜，出光面镀有增透膜。

9.根据权利要求1所述的分布式反馈激光器，其特征在于，

所述衬底层采用的材料包括InP；

所述缓冲层采用的材料包括硅掺杂InP；

所述缓冲层的厚度为400纳米至500纳米；

所述第一波导层采用的材料包括InGaAsP；

所述第二波导层采用的材料包括InGaAsP；

所述多量子阱有源层采用的是InGaAsP多量子阱结构；

所述光栅层采用全息曝光的方法获得；

所述P面电极采用的材料包括钛铂金，N面电极采用的材料包括金锗镍。

10.如权利要求1至9任一项所述的分布式反馈激光器在光通信领域的应用。