[發明專利]一種用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置及其制備方法

無效

• 申請號: 201210550505.6
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103033862A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 劉應軍;王任凡;陽紅濤;胡忞遠
• 申請（專利權）人: 武漢電信器件有限公司
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;G02B1/11;G02B5/18;G03F7/20
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張若華

技術領域

本發明屬于光電子技術領域。具體涉及一種用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置及其制備方法，利用全息曝光方法，制作DFB激光器的光柵結構。

背景技術

DFB激光器（分布式反饋激光器）由于其穩定的動態單縱模和波長溫度特性好等優點，被大量應用于光纖通信系統。影響DFB激光器成品率的最大因素是光譜的雙模問題。光柵作為DFB激光器的選模機構，其類型及質量好壞直接影響成品率。光柵制作一般分為兩種：全息曝光法和E-beam曝光法。光柵類型分為兩種：均勻光柵和相移光柵。由于相移光柵的結構中引入了λ/4相移，能夠很好解決DFB激光器光譜中的雙模問題，可以大大提高DFB激光器芯片的成品率，被廣泛應用于高端DFB激光器制作工藝中。傳統工藝中，全息曝光法只能制作均勻光柵，但制作成本低，制作速度快，一般用于中低端DFB激光器芯片的制作。E-beam曝光是通過電腦控制，可以刻寫任何類型的光柵，但是刻寫速度慢，設備成本高，通常用來制作高端DFB激光器芯片。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明所要解決的技術問題為提供一種用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置及其制備方法，既解決了DFB激光器光譜雙模問題，又解決了采用E-beam制作相移光柵成本高，速度慢的問題。

本發明提出一種用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置，包括反射鏡，該反射鏡的反射膜表面具有增透膜，所述的增透膜由多個相間的條形結構構成。

每個條形結構的寬度L₁與相鄰條形結構的間距L₂之間的比例滿足1:5～5:1。

每個條形結構的寬度L₁與相鄰條形結構的間距L₂之間的比例滿足1:1。

所述的增透膜的周期為DFB激光器的腔長，該增透膜的周期為條形結構的寬度L₁與相鄰條形結構的間距L₂之和。

所述的增透膜的厚度為d與增透膜的折射率為n之間的關系滿足其中λs為全息曝光的紫外激光波長，θ為入射角。

所述的增透膜的厚度為100~200nm，增透膜的折射率為1.4~1.5。

本發明提出一種用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置的制備方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：在基板上鍍一層反射膜；

步驟二：將反射膜的表面涂敷光刻膠，進行曝光前烘烤；

步驟三：在涂有光刻膠的反射膜上進行光刻曝光，光刻曝光板的形狀為條紋相間的透光部分和遮光部分，將透光部分的光刻膠完全曝光；

步驟四：將曝光后反射鏡放入顯影液中顯影，顯影完成后烘烤；

步驟五：在已烘烤后的光刻膠上蒸鍍增透膜；

步驟六：蒸鍍完成后去除光刻膠，完成反射鏡裝置的制備。

步驟一中所述的反射膜采用TiO₂和SiO₂的四層膜系（基片/SiO2/TiO2/SiO2/TiO2/空氣），每層膜的光學厚度為75~100nm；步驟二中所述的光刻膠厚度為1～1.5μm，光刻膠為正性光刻膠。

步驟三中所述的透光部分和遮光部分的條形寬度比例滿足1:5~5:1；所述的步驟四中的顯影液為正性光刻膠顯影液。

所述的增透膜的厚度為d與增透膜的折射率為n之間的關系滿足其中λs為全息曝光的紫外激光波長，θ為入射角。

本發明具有的優點在于：

本發明提出一種采用全息曝光方法制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置，通過在反射鏡上部分區域蒸鍍一層增透膜，引入λ/2光程差改變干涉條紋的明暗線，獲得相移光柵。本發明既解決了DFB激光器光譜雙模問題，又解決了采用E-beam制作相移光柵成本高，速度慢的問題。

通過本發明的反射鏡裝置可以采用全息曝光的方法制作相移光柵。這樣，既具有全息曝光方法的低成本、高產出的優點，又具有相移光柵單模成品率高的特點，適合DFB激光器的批量生產。

附圖說明

圖1表示本發明中用于制備DFB激光器相移光柵的裝置結構示意圖；

圖2表示本發明中用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置的俯視圖；

圖3表示本發明中用于制備DFB激光器相移光柵的反射鏡裝置的側視圖；

圖4表示入射激光經反射鏡不同位置反射后的示意圖；

圖5為計算光程差的示意圖；

圖6表示均勻光柵經過掩埋后的示意圖；