[發明專利]表面耦合系統

有效

• 申請號: 201680082116.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN108701962B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 丹尼爾·馬哈格里夫特;陳建肖;貝恩德·許布納;徐曉杰;Y·馬特隋;大衛·阿達姆斯;阮氏玲
• 申請（專利權）人: 菲尼薩公司
• 主分類號: H01S5/10
• 分類號: H01S5/10;H01S5/187;G02B6/12;G02B6/122;G02B6/124;H01S5/00;H01S5/0225;H01S5/026;H01S5/12;H01S5/125;H01S5/20;G02B6/27
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;王鵬

1.一種系統，包括：

表面耦合邊緣發射激光器，包括：

芯波導；

在所述表面耦合邊緣發射激光器的與所述芯波導相同的層中光耦合到所述芯波導的扇形射出區域；

形成在所述扇形射出區域中的第一表面光柵，其中，所述第一表面光柵向上和向下衍射所述表面耦合邊緣發射激光器發射的光；

在所述芯波導下方的一個或更多個下層，其中，所述一個或更多個下層對于由所述表面耦合邊緣發射激光器發射的光是基本上透明的；

位于所述第一表面光柵上方的頂部鏡，其中，所述頂部鏡向下反射向上衍射的光；

位于所述芯波導和所述第一表面光柵上方并且所述頂部鏡下方的電介質，其中，所述電介質包含允許所反射的向上衍射的光在相位上與向下衍射的光相加的厚度；

包括分布式反饋激光器的有源部，其中，所述分布式反饋激光器位于所述一個或更多個下層上方，并且與所述芯波導端對端地光耦合；

包括芯區域和所述扇形射出區域的無源部，其中，所述無源部與所述有源部端對端地光耦合并且包括所述頂部鏡；以及

光子集成電路，包括光波導和形成在所述光子集成電路的上層中的第二表面光柵，其中，所述第二表面光柵與所述第一表面光柵光學對準。

2.根據權利要求1所述的系統，還包括位于所述第一表面光柵與所述第二表面光柵之間的光學隔離器，其中：

所述第一表面光柵被配置成將從所述芯波導接收到的光向下朝向所述第二表面光柵重定向；

所述第二表面光柵被定位成在來自所述第一表面光柵的光傳遞通過所述光學隔離器之后接收所述光；以及

所述第二表面光柵被配置成將從所述第一表面光柵接收到的光重定向到所述光波導中。

3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一表面光柵和所述第二表面光柵中的每一個包括長表面光柵以產生大的衍射光斑。

4.根據權利要求3所述的系統，其中：

所述第一表面光柵具有大于10微米的長度；以及

所述第二表面光柵具有大于10微米的長度。

5.根據權利要求1所述的系統，還包括位于所述第一表面光柵與所述第二表面光柵之間的光學隔離器，其中：

所述光學隔離器具有在300-800微米范圍內的物理厚度；以及

所述光學隔離器包括石榴石，輸入偏振器耦合到所述石榴石的上表面，并且輸出偏振器耦合到所述石榴石的下表面。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，所述光學隔離器的上表面和所述光學隔離器的下表面中的每一個的表面面積小于200微米。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述表面耦合邊緣發射激光器還包括形成在所述有源部和所述無源部中的脊結構，其中，所述脊結構包括淺脊和深脊，所述淺脊向下延伸到所述有源部中的在所述有源部的多量子阱層的深度以上的深度，所述深脊向下延伸到所述無源部中的在所述多量子阱層的深度以下的深度。

8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述表面耦合邊緣發射激光器包括直接調制激光器。

9.根據權利要求8所述的系統，還包括機電地耦合到所述光子集成電路的電氣集成電路，其中，通過所述光子集成電路中的高速線路將電信號從所述電氣集成電路傳遞到所述表面耦合邊緣發射激光器。

10.根據權利要求9所述的系統，其中，所述光子集成電路還包括光復用器。

11.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一表面光柵包括聚焦光柵。

12.根據權利要求8所述的系統，還包括基板，其中，所述表面耦合邊緣發射激光器p側向下地接合到所述基板。