[發(fā)明專利]基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811653921.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN109728391A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建坤;黃永光;闞強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號(hào): H01P3/10
• 分類號(hào): H01P3/10;H01S5/022
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供了一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器，包括：介質(zhì)層(1)；下表面鍍金層(2)，設(shè)置在介質(zhì)層(1)的下表面；上表面鍍金層(3)包括兩部分，中間設(shè)置為信號(hào)線(4)，兩側(cè)的地線上設(shè)置有缺陷，形成缺陷地結(jié)構(gòu)(5)；激光器(6)，設(shè)置在信號(hào)線(4)的末端，激光器(6)的正極連接至缺陷地結(jié)構(gòu)(5)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及光電子器件領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)通信的要求越來(lái)越高，其中，半導(dǎo)體激光器在微波通信領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。半導(dǎo)體激光器作為光源，是通信系統(tǒng)中最核心的器件，隨著通信速率的提高，對(duì)半導(dǎo)體激光器的調(diào)制速率和調(diào)制特性都有很高的要求。提高激光器的調(diào)制頻率會(huì)使得激光器工作在馳豫振蕩頻率內(nèi)，造成諧振峰過(guò)高并產(chǎn)生諧波失真和交調(diào)失真，從而使通信系統(tǒng)無(wú)法工作。

現(xiàn)有降低半導(dǎo)體激光器諧振峰的技術(shù)中，多從激光器芯片出發(fā)。例如增加激光器的工作電流可以使頻響曲線更平坦，但是造成激光器的功耗增加、壽命縮短、穩(wěn)定性變差等；提高增益飽和因子也可以使諧振峰更平坦，但可能會(huì)影響激光器的調(diào)制帶寬；減小激光器有源區(qū)長(zhǎng)度可以減小光子壽命，提高諧振頻率，從而降低激光器的非線性失真，但是會(huì)降低激光器的最大輸出光功率，同時(shí)也增加了工藝難度。考慮到半導(dǎo)體激光器工作在共面波導(dǎo)傳輸線上，而共面波導(dǎo)傳輸線上圖形變化靈活性大、工藝實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，高頻信號(hào)傳輸對(duì)共面波導(dǎo)圖形敏感，因此可以通過(guò)對(duì)共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在不增加成本和不影響激光器調(diào)制帶寬等特性的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器諧振峰的調(diào)控。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本公開提供了一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器，至少解決以上技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

本公開提供了一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器，包括：介質(zhì)層；下表面鍍金層，設(shè)置在所述介質(zhì)層的下表面；上表面鍍金層，設(shè)置在所述介質(zhì)層的上表面，所述上表面鍍金層的中間設(shè)置為信號(hào)線，所述信號(hào)線兩側(cè)的所述上表面鍍金層設(shè)置有缺陷地結(jié)構(gòu)；激光器，設(shè)置在所述信號(hào)線的末端，所述激光器的正極連接至所述缺陷地結(jié)構(gòu)。

可選地，所述缺陷地結(jié)構(gòu)的傳輸阻帶的位置、寬度和深度在第一預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)。

可選地，所述缺陷地結(jié)構(gòu)的缺陷形狀為方形、半圓形或螺旋狀。

可選地，所述信號(hào)線與其兩側(cè)的所述上表面鍍金層之間的距離在第二預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)。

可選地，所述激光器焊接在所述信號(hào)線的末端，所述激光器的正極通過(guò)金絲鍵合連接至所述缺陷地結(jié)構(gòu)。

可選地，所述下表面鍍金層和上表面鍍金層的濺射結(jié)構(gòu)依次為粘附層、阻擋層和導(dǎo)帶層，所述粘附層的材料為TiW或Ti，所述阻擋層的材料為Ni，所述導(dǎo)帶層的材料為Au。

可選地，所述粘附層的厚度為800-1200埃，所述阻擋層的厚度為1000-2000埃，所述導(dǎo)帶層的厚度為500-1000埃。

可選地，所述下表面鍍金層和上表面鍍金層的電鍍材料為Au，所述電鍍材料的厚度為3-5μm。

可選地，所述介質(zhì)層的材料為A1N或Al₂O₃。

可選地，所述激光器為分布反饋激光器。

(三)有益效果

本公開提供的基于缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)的激光器，具有以下有益效果：

(1)通過(guò)缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)可以改變地平面上屏蔽電流的分布，從而有效地降低了半導(dǎo)體激光器的諧振峰強(qiáng)度；

(2)缺陷地結(jié)構(gòu)共面波導(dǎo)是在傳輸線上對(duì)半導(dǎo)體激光器的諧振峰進(jìn)行抑制，不會(huì)影響半導(dǎo)體激光器的調(diào)制帶寬、出光功率以及中心波長(zhǎng)等特性；