[發明專利]一種分布式反饋激光器

有效

• 申請號: 202011522591.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112260060B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 劉應軍;王丹;劉巍;王任凡
• 申請（專利權）人: 武漢敏芯半導體股份有限公司
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01S5/343
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種分布式反饋激光器，利用縱向載流子阻擋區域限制了載流子的縱向擴展，從而使有源及無源層對應于縱向載流子阻擋區域的部分形成無源區，減小了有源區的有效長度，從而降低有源區產生的熱量，進而降低了熱效應對激光器性能的影響，也有效地消除分布式反饋激光器中載流子?光子諧振頻率對直接調制帶寬的限制，并且制作工藝簡單；同時激光器的諧振腔的腔長沒有改變，避免了縮短腔長而帶來的解離困難的問題。

技術領域

本發明涉及半導體發光器領域，特別涉及一種分布式反饋激光器。

背景技術

近年來，網絡數據信息爆炸式的增長亟需提升光通信、光互連網絡系統中傳輸容量，增加了對高速及低成本光源需求。低成本高速直接調制的半導體激光器具有體積小、功耗低、易于集成等優點成為了現在光互連、短距離光通信的首選光源。

傳統的直接調制半導體激光器受到內部載流子傳輸時間、光子壽命及量子阱材料的微分增益等的影響，其弛豫頻率相對較低，已經難以滿足光通信、光互連領域對調制帶寬的需求。為了提高調制帶寬，研究人員提出了縮短腔長的方法。但是，縮小激光器的諧振腔的腔長會導致熱效應而影響激光器的性能，并且嚴重依賴于解離能力，制備工藝復雜。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種分布式反饋激光器，主要目的在于解決以上現有技術中至少一項技術問題。

根據本發明的實施例，提供了一種分布式反饋激光器，包括諧振腔，所述諧振腔包括襯底以及在襯底上由下至上依次生長的下緩沖層、光柵層、下限制層、有源及無源層、上限制層及腐蝕停層；

所述腐蝕停層上形成有脊條結構，所述脊條結構包括由下至上依次生長的縱向載流子擴展限制層、上緩沖層、歐姆接觸層及電極層；

所述縱向載流子擴展限制層的中部設有能夠使載流子沿縱向擴展的縱向載流子流通區域，所述縱向載流子流通區域的兩端分別設有阻擋載流子沿縱向擴展的縱向載流子阻擋區域；所述有源及無源層中對應于所述縱向載流子流通區域的部分為有源區，所述有源及無源層中對應于所述縱向載流子阻擋區域的部分為無源區，其中，所述縱向為所述脊條結構的長度方向。

具體地，所述縱向載流子阻擋區域由高鋁材料通過濕氮氧化方式得到的絕緣氧化物所構成的，所述高鋁材料可為摻雜Al的摩爾比為不小于0.9的AlGaAs或AlInGaAs。

具體地，所述縱向載流子阻擋區域由低鋁材料通過注入質子的方式所得到的，所述低鋁材料可為摻雜Al的摩爾比在0.3-0.6的AlGaAs或AlInGaAs，所述質子為鋅質子。

具體地，每個所述縱向載流子阻擋區域的長度均不超過40μm。

具體地，所述縱向載流子流通區域的長度不超過160μm。

具體地，所述諧振腔的縱向的相對兩端面均為解離面。

具體地，所述諧振腔的縱向的相對兩端面分別設有高反膜和低反膜。

具體地，所述有源區為量子阱結構或量子點結構。

具體地，所述光柵層為波長選擇光柵或一維度光子晶體。

具體地，所述波長選擇光柵為均勻光柵、啁啾光柵、插值光柵或相移光柵。

本發明實施例提供了一種分布式反饋激光器，利用縱向載流子阻擋區域限制了載流子的縱向擴展，從而使有源及無源層對應于縱向載流子阻擋區域的部分形成無源區，減小了有源區的有效長度，從而降低有源區產生的熱量，進而降低了熱效應對激光器性能的影響，也有效地消除分布式反饋激光器中載流子-光子諧振頻率對直接調制帶寬的限制，并且制作工藝簡單；同時激光器的諧振腔的腔長沒有改變，避免了縮短腔長而帶來的解離困難的問題。

附圖說明