[發明專利]基于缺陷地結構共面波導的激光器

在審

• 申請號: 201811653921.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109728391A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 王建坤;黃永光;闞強
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01P3/10
• 分類號: H01P3/10;H01S5/022
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

本公開提供了一種基于缺陷地結構共面波導的激光器，包括：介質層(1)；下表面鍍金層(2)，設置在介質層(1)的下表面；上表面鍍金層(3)包括兩部分，中間設置為信號線(4)，兩側的地線上設置有缺陷，形成缺陷地結構(5)；激光器(6)，設置在信號線(4)的末端，激光器(6)的正極連接至缺陷地結構(5)。

技術領域

本公開涉及光電子器件領域，具體地，涉及一種基于缺陷地結構共面波導的激光器。

背景技術

隨著社會的發展，人們對通信的要求越來越高，其中，半導體激光器在微波通信領域發揮著不可或缺的作用。半導體激光器作為光源，是通信系統中最核心的器件，隨著通信速率的提高，對半導體激光器的調制速率和調制特性都有很高的要求。提高激光器的調制頻率會使得激光器工作在馳豫振蕩頻率內，造成諧振峰過高并產生諧波失真和交調失真，從而使通信系統無法工作。

現有降低半導體激光器諧振峰的技術中，多從激光器芯片出發。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，但可能會影響激光器的調制帶寬；減小激光器有源區長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，但是會降低激光器的最大輸出光功率，同時也增加了工藝難度?？紤]到半導體激光器工作在共面波導傳輸線上，而共面波導傳輸線上圖形變化靈活性大、工藝實現簡單，高頻信號傳輸對共面波導圖形敏感，因此可以通過對共面波導結構進行設計。在不增加成本和不影響激光器調制帶寬等特性的情況下實現對激光器諧振峰的調控。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種基于缺陷地結構共面波導的激光器，至少解決以上技術問題。

(二)技術方案

本公開提供了一種基于缺陷地結構共面波導的激光器，包括：介質層；下表面鍍金層，設置在所述介質層的下表面；上表面鍍金層，設置在所述介質層的上表面，所述上表面鍍金層的中間設置為信號線，所述信號線兩側的所述上表面鍍金層設置有缺陷地結構；激光器，設置在所述信號線的末端，所述激光器的正極連接至所述缺陷地結構。

可選地，所述缺陷地結構的傳輸阻帶的位置、寬度和深度在第一預設范圍之內。

可選地，所述缺陷地結構的缺陷形狀為方形、半圓形或螺旋狀。

可選地，所述信號線與其兩側的所述上表面鍍金層之間的距離在第二預設范圍之內。

可選地，所述激光器焊接在所述信號線的末端，所述激光器的正極通過金絲鍵合連接至所述缺陷地結構。

可選地，所述下表面鍍金層和上表面鍍金層的濺射結構依次為粘附層、阻擋層和導帶層，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構共面波導的激光器，具有以下有益效果：

(1)通過缺陷地結構共面波導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體激光器的諧振峰強度；

(2)缺陷地結構共面波導是在傳輸線上對半導體激光器的諧振峰進行抑制，不會影響半導體激光器的調制帶寬、出光功率以及中心波長等特性；