[发明专利]双波导分布式反馈半导体激光器及激光产生方法

说明书

本公开提供了一种双波导分布式反馈半导体激光器，包括：N面电极层(1)、衬底层(2)、缓冲层(3)、下波导层(4)、多量子阱有源层(5)、上波导层(6)、光栅层(7)、刻蚀自停止层(8)、包层(9)、欧姆接触层(10)、P面电极层(11‑12)，各层依次叠加，从欧姆接触层(10)表面指向衬底的方向刻蚀有平行的第一沟道(15)、第二沟道(16)和第三沟道(17)，第一沟道(15)与第二沟道(16)之间形成第一波导(13)，第二沟道(16)与第三沟道(17)之间形成第二波导(14)，第一波导(13)和第二波导(14)的尺寸相同，P面电极层(11‑12)设于欧姆接触层(10)、第一沟道(15)、第三沟道(17)表面，被第二沟道(16)分为两部分，分别对应为第一波导(13)和第二波导(14)的P面电极。本公开提供的激光器既可利用光栅层(7)的分布式反馈光栅进行模式选择，又能利用双波导的宇称‑时间对称性进行模式选择，具有高边模抑制比。

技术领域

本公开涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种具有高边模抑制比的双波导分布式反馈半导体激光器。

背景技术

电驱动半导体激光器是高速光通信系统的核心器件。高性能的光发射集成芯片或者系统都需要具有良好边模抑制比的单纵模激射的半导体激光器作为光源，并通过直接调制或者间接调制来实现数据的调制加载与传输。一般而言，具有高功率、高边模抑制比、低噪声的分布式反馈(DFB)半导体激光器都是首选。但是，对于更高边模抑制比的需求始终存在，因为更高的边模抑制比可以更好的抵御长距离光信号传输带来的噪声，降低对中端放大器的需求，能够在整体上更好的降低光通信链路的成本。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种具有高边模抑制比的双波导分布式反馈半导体激光器。

本公开的一个方面提供了一种双波导分布式反馈半导体激光器，包括：N面电极层1、衬底层2、缓冲层3、下波导层4、多量子阱有源层5、上波导层6、光栅层7、刻蚀自停止层8、包层9、欧姆接触层10、P面电极层11-12，各层依次叠加；其中，所述激光器上从所述欧姆接触层10表面指向所述衬底的方向刻蚀有平行的第一沟道15、第二沟道16和第三沟道17，所述第一沟道15与所述第二沟道16之间形成第一波导13，所述第二沟道16与所述第三沟道17之间形成第二波导14，所述第一波导13和所述第二波导14的尺寸相同；所述P面电极层11-12设于所述欧姆接触层10、所述第一沟道15、第三沟道17表面，被所述第二沟道16分为两部分，分别对应为所述第一波导13和所述第二波导14的P面电极。

可选地，所述第一沟道15、第二沟道16和第三沟道17的刻蚀深度相同，底部在所述刻蚀自停止层8与所述多量子阱有源层5之间。

可选地，所述第一波导13、第二波导14的宽度为1微米至3微米，高度为1.5微米至3微米。

可选地，所述第二沟道16的宽度为1微米至3微米。

可选地，所述第一沟道15和所述第三沟道17的宽度为6微米至15微米。

可选地，所述光栅层7为分布式反馈光栅，刻蚀于所述上波导层6上，用于对所述激光器产生的激光进行选模。

可选地，所述第一波导13、第二波导14的背光面均镀有高反膜，出光面均镀有增透膜。

可选地，所述高反膜和所述增透膜的折射率为1至3。

可选地，所述衬底层2的材料包括InP；所述缓冲层3的材料包括硅掺杂InP；所述下波导层4的材料包括硅掺杂InP，掺杂比例与所述缓冲层3不同；所述多量子阱有源层5的材料包括InGaAsP或InAlGaAs；所述上波导层6的材料包括锌掺杂InP；刻蚀自停止层8的材料包括Zn掺杂InGaAsP；包层9的材料包括Zn掺杂InP，欧姆接触层10的材料包括Zn掺杂InGaAs；所述P面电极层11-12的材料包括钛铂金；所述N面电极层1采用的材料包括金锗镍。