[發明專利]一種基于帶通濾波結構的單縱模半導體激光器

有效

• 申請號: 201410205796.4
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103986063B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李洵;奚燕萍;韓林;周寧;黃衛平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

1.一種基于帶通濾波結構的單縱模半導體激光器，其特征在于其橫向結構即x-y截面所示的結構為脊波導結構，由自下而上依次排列的N型電極(1)、襯底(2)、下包層(3)、下分別限制層(4)、應變多量子阱有源層(5)、上分別限制層(6)、上包層(7)、上包層脊條部分(8)、P型電極(9)組成；其縱向結構即沿z方向所示的結構是由普通的FP腔(10)和位于該腔內的一個帶通濾波單元(11)組成，該帶通濾波單元設有斜槽。

2.根據權利要求1所述的單縱模半導體激光器，其特征在于所述的帶通濾波單元(11)由兩個斜槽，以及兩個斜槽兩側未刻蝕的脊條部分(14)組成。

3.根據權利要求2所述的單縱模半導體激光器，其特征在于所述兩個斜槽具有相同的結構尺寸，并且滿足：

1)槽寬b=(2k+1)λ04n2,k=0,1,2,......]]>?????公式(1)

其中：λ₀為激射模式在真空中的波長，n₂為斜槽內部即向下刻蝕區域內的有效折射率；

2)兩個斜槽的間距a=mλ02n1,m=0,1,2,......]]>?????公式(2)

其中：λ₀為激射模式在真空中的波長，n₁為斜槽外部脊條部分即未向下刻蝕的脊條區域的有效折射率。

4.根據權利要求3所述的單縱模半導體激光器，其特征在于所述的兩個斜槽是從上包層脊條部分(8)的頂部向下刻蝕形成；所述的兩個斜槽刻蝕的深度可根據器件單模特性的要求和工藝條件確定，通常可以刻蝕至上包層脊條部分(8)以下，襯底(2)以上。

5.根據權利要求4所述的單縱模半導體激光器，其特征在于所述的兩個斜槽與y方向具有一定夾角θ，也即斜槽與光在所述單縱模半導體激光器內的傳播方向不垂直；對于不同的材料體系以及所述單縱模半導體激光器的結構尺寸，θ的最佳設計值不同，取值范圍為3°＜θ＜10°。

6.根據權利要求4所述的單縱模半導體激光器，其特征在于兩個斜槽由普通光刻加刻蝕工藝制作形成；斜槽內部為空氣，或填充包括二氧化硅的低折射率絕緣材料。

7.根據權利要求1所述的單縱模半導體激光器，其特征在于所述的帶通濾波單元(11)為無源結構，即不對該單元制作獨立電極；所述的單縱模半導體激光器運行時，工作電流僅從帶通濾波單元(11)之外的普通的FP腔(10)的電極注入。

8.權利要求1至7中任一權利要求所述單縱模半導體激光器的用途，其特征在于該單縱模半導體激光器滿足G/10GPON-FTTH網絡中ONU應用對高成品率、低成本單縱模激光器的要求。