[发明专利]一种集成光学复合基板

说明书

本申请提供一种集成光学复合基板，所述集成光学复合基板包括：垂直腔面发射激光器(1)以及覆盖于所述垂直腔面发射激光器顶面上的光调制层(2)，在所述垂直腔面发射激光器(1)的顶部开设贯穿顶面的出光孔(3)，在所述出光孔(3)内填充有光传输层(4)，其中，由所述垂直腔面发射激光器(1)出射的光在光调制层(2)中入射角的角度为目标预设角度，从而直接在光调制层内对入射光进行调制，进而免于增加额外光学器件，降低光学系统的复杂程度，提高光利用率，减小光学系统的体积。

技术领域

本申请属于功能性半导体材料领域，特别涉及一种集成光学复合基板。

背景技术

用于实现光调制的装置称为光调制器，根据调制机理光调制器主要包括电光调制器、声光调制器、磁光调制器和波导型光调制器，其中，波导型光调制器进行调制的常用方法为通过光纤耦合方式将载波光波耦合到电光材料，如铌酸锂中后再进行调制，这种光调制方法工艺复杂，所用集成设备体积大，给下游应用造成不便。

半导体激光器作为一种新型光源，由于其体积小、功率高、寿命长、使用方便等优点受到广泛青睐。半导体激光器主要包括边发射激光器和垂直腔面发射激光器。图1示出一种垂直腔面发射激光器的剖面结构示意图，如图1所示，垂直腔面发射激光器整体为圆柱体，其由底至顶可以依次包括底电极11、衬底12、N-DBR 13(分散式布拉格反射层)、多量子势阱-有源层14、P-DBR15和上电极16，每层的厚度均匀，在所述上电极16的中心开设有出光孔3，所述出光孔3的中心轴与垂直腔面发射激光器的中心轴重合，所述垂直腔面发射激光器所发出的激光通过所述出光孔3而射出，基于此，可称所述出光孔3的孔口面为出射顶面。由于垂直腔面发射激光器具有较大的出光孔，因此，输出光束的发散角较小，有效提高光纤耦合的效率，这些优点使垂直腔面激光器在光存储、光通信领域具有广泛的应用。

现有技术中，将半导体激光器与光调制器的集成，尤其对于垂直腔面发射激光器与光调制器的集成已成为热门的研发方向。但是，由于垂直腔面发射激光器所发出的光波沿垂直于光轴方向振荡，难以与设置于垂直腔面发射激光器出光孔前端的电光材料耦合，导致难以实现对该激光器射出射的激光进行调制。

发明内容

为解决有源光调制工艺复杂，并且所用集成设备体积大的问题，本申请提供一种集成光学复合基板，所述系统包括垂直腔面发射激光器以及设置于所述垂直腔面发射激光器出射面上的光调制件，并且，在所述垂直腔面发射激光器的光通道中设置有光传输层，从而，调整光传输通道与光调制层接触界面的角度，使得激光能够以可耦合的角度入射耦合到光调制层中。

本申请的目的在于提供一种集成光学复合基板，所述集成光学复合基板包括：垂直腔面发射激光器1以及覆盖于所述垂直腔面发射激光器顶面上的光调制层2，在所述垂直腔面发射激光器1的顶部开设贯穿顶面的出光孔3，在所述出光孔3内填充有光传输层4，其中，由所述垂直腔面发射激光器1出射的光入射至光调制层2中入射角的角度为目标预设角度。

本申请通过在所述出光孔3中设置所述光传输层4，利用所述光传输层4将垂直腔面发射激光器所发出的激光沿特定方向传播并耦合至光调制层2，使得所述激光在所述光调制层2进行调制。

在一种可实现的方式中，所述光调制层2的入射面为斜面，使得由垂直腔面激光发射器发出的激光在所述光调制层中的入射角为目标预设角度。

在一种可实现的方式中，在所述光传输层4中嵌入有光传输通道5，所述光传输通道5贯穿于所述光传输层4并且与光调制层2的入射面连接，本申请人发现，由垂直腔面发射激光器所发出的激光在所述光传输通道5中更容易穿透，从而提高光效率。

在一种可实现的方式中，所述光传输通道5的折射率小于光调制层2的折射率，使得激光易于由所述光传输通道5折射至所述光调制层2。