[發(fā)明專利]可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210155449.6
• 申請日: 2012-05-18
• 公開（公告）號: CN102684071A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余力強;趙玲娟;朱洪亮;吉晨;陸丹;潘教青;王圩
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H01S5/343
• 分類號: H01S5/343;H01S5/042
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，包括：

一襯底；

一n-InP緩沖層，該n-InP緩沖層制作在襯底上；

一InGaAsP下限制層，該InGaAsP下限制層制作在該n-InP緩沖層上；

一多量子阱有源層，該多量子阱有源層制作在該InGaAsP下限制層上；

一InGaAsP上限制層，該InGaAsP上限制層制作在該多量子阱有源層上，其表面形成有布拉格光柵結(jié)構(gòu)，該布拉格光柵結(jié)構(gòu)制作于光柵區(qū)；

一p-InP層，該p-InP層制作在該InGaAsP上限制層上；

一p-InGaAsP刻蝕阻止層，該p-InGaAsP刻蝕阻止層制作在該p-InP層上；

一上p-InP蓋層，該上p-InP蓋層制作在該p-InGaAsP刻蝕阻止層上；

一p-InGaAs歐姆接觸層，該p-InGaAs歐姆接觸層制作在該上p-InP蓋層上，在該p-InGaAs歐姆接觸層上形成有隔離溝，該隔離溝將該p-InGaAs歐姆接觸層分為四段；以及分別形成在四段p-InGaAs歐姆接觸層上的金屬電極層；

其中，該p-InGaAs歐姆接觸層分成的四段分別對應(yīng)于該雙模激射半導(dǎo)體激光器的的四段結(jié)構(gòu)：前增益區(qū)、相區(qū)、光柵區(qū)和后放大區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述前增益區(qū)和所述后放大區(qū)稱為有源區(qū)，所述相區(qū)和所述光柵區(qū)稱為無源區(qū)，無源區(qū)與有源區(qū)的帶隙波長相比，藍(lán)移量為90nm，從而降低波導(dǎo)吸收損耗。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述隔離溝是通過He離子注入的方式成為高阻區(qū)，從而實現(xiàn)各電極之間的電隔離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述隔離溝將器件分為四段結(jié)構(gòu)，所述隔離溝長度為30至50μm，每段結(jié)構(gòu)中金屬電極層長度分別等于各段結(jié)構(gòu)的長度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述前增益區(qū)的長度占總長度的30％至40％，所述相區(qū)的長度占總長度的10％至20％，所述DBR光柵區(qū)的長度占總長度的20％至30％，所述后放大區(qū)的長度占總長度的20％至30％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，通過調(diào)節(jié)前增益區(qū)和后放大區(qū)的注入電流大小，能夠獲得激光器的雙模激射；通過調(diào)節(jié)DBR光柵區(qū)注入電流大小，能夠調(diào)節(jié)激射雙模強度差。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)模式間距為100GHz的雙模激射半導(dǎo)體激光器，其特征在于，該雙模激射半導(dǎo)體激光器雙模的頻率間隔由前增益區(qū)、相區(qū)、光柵區(qū)三段的總長度決定，頻率間隔差與器件此三段總長度對應(yīng)成反比例關(guān)系。