[发明专利]直接调变激光器及光学次模组

说明书

本发明一方面包含一种具有介电电流局限脊形波导结构的直接调变激光器。直接调变激光器包含基板、一或多个材料层、第一和第二绝缘/介电结构以及一或多个其他材料层。所述一或多个材料层设置于基板以提供个多重量子井。第一和第二绝缘/介电结构设置于多重量子井相对两侧。所述一或多个其他材料层设置于MQW以提供用于接收驱动电流的凸台结构。凸台结构优选设置于第一和第二绝缘结构之间，以提供介电电流局限结构。凸台结构进一步优选包含总体宽度大于提供多重量子井的直接调变激光器的主动区的总体宽度。

技术领域

本发明一般涉及光学装置，特别是涉及一种具有介电电流局限脊形波导结构并用于光学次模组的直接调变激光器(Direct modulated laser，DML)。

背景技术

光收发器用于传递和接收光讯号而有各种应用，包含但不限于互联网数据中心、有线电视宽频和光纤到府(FTTH)应用。例如与经由铜线缆传输相比，光收发器在更远的距离上提供更高的速度和频宽。在越来越受空间限制的光收发模组内提供更高发射/接收速度的期望带来了例如在热管理、插入损耗、射频驱动讯号质量和制造良率方面的一些挑战。

光收发模组一般包含一个或多个用于传递光讯号的光发射次模组(TOSA)。TOSA可包含发射一或多个频道波长的一或多个激光器以及用于驱动激光器的相关电路。直接调变型激光器特别适合用于寻求降低功耗和/或保持相对较小的总体脚位配置(Footprint)的应用。然而，DML的微缩和希望达到大于35GHz的生产频宽以用于每λ(单通道)100Gbps的传输例如引发了许多难以轻易解决的挑战。

发明内容

本发明揭露的直接调变激光器包含基板、一或多个层、第一介电结构、第二介电结构以及一或多个其他层。所述一或多个层设置于基板以提供多重量子井(Multi quantumwell，MQW)。第一介电结构和第二介电结构设置于基板，其中第一介电结构和第二介电结构分别设置于多重量子井的相对两侧。所述一或多个其他层设置于多重量子井以提供凸台结构(Mesa structure)。凸台结构设置于第一介电结构和第二介电结构之间。

本发明揭露的光学次模组包含用于发射预定频道波长的至少一直接调变激光器。直接调变激光器包含基板、多重量子井、凸台结构、第一介电结构以及第二介电结构。多重量子井形成于基板。凸台结构设置于多重量子井以接收驱动电流。第一介电结构和第二介电结构分别设置于凸台结构的相对两侧以提供介电电流局限脊形波导(Ridge waveguide，RWG)结构。凸台结构的宽度大于多重量子井的总体宽度。

附图说明

通过阅读以下实施方式并结合附图，将更好地理解本发明的特征和优点，于附图中：

图1绘示出DML的例子。

图2绘示出与本发明多个方面一致的DML的示例。

图3A绘示出适用于与本发明一致的DML制程的结晶取向(Crystallographicorientation)的示例。

图3B绘示出根据本发明多个方面的以图3A所示的结晶取向在基板上成长的多个狭窄介电带。

图3C绘示出根据本发明多个方面的以图3A、3B所示的结晶取向在基板上成长的凸台结构。

图4A绘示出适用于与本发明一致的DML制程的另一结晶取向的示例。

图4B绘示出根据本发明多个方面的在基板上以图4A所示的结晶取向成长的凸台结构。

图5系绘制相对于底层基板的(001)平面的凸台结构的结果晶面角作为从-110结晶取向的条状角的函数的图表。

图6绘示出根据本发明另一实施例以图4A所示的结晶取向在基板上成长的凸台结构，其中凸台结构相对于(001)平面有预定晶面角。

图7A系绘制DML相对于凸台宽度的光局限变化的图表。