[實用新型]一種采用可吸收光柵的抗反射激光器

有效

• 申請號: 202022244025.X
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN212485796U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 侯春鴿;陳伯莊
• 申請（專利權）人: 桂林雷光科技有限公司
• 主分類號: H01S5/12
• 分類號: H01S5/12;H01S5/06
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

本實用新型公開一種采用可吸收光柵的抗反射激光器，主要由緩沖層、下層分別限制異質結、有源區、上層分別限制異質結、蓋層、接觸層、P面金屬電極、N面金屬電極、高反射膜、增透膜和衍射光柵層組成。衍射光柵層采用雙層結構，使得衍射光柵層在具備對激光器光譜的選擇特性的同時，能夠對于反射光存在一定的吸收作用，以降低對激光器腔內原諧振光的干擾，提高激光器調制帶寬的穩定性和降低調制的誤碼率。此外，衍射光柵層采用部分光柵結構與完整光柵結構相比，通過縮短整個光柵長度來達到增加光柵層的高度的目的，從而能夠為衍射光柵層特別是激光吸收層提供足夠的高度空間，以達到進一步有效增強反射光吸收效果的目的。

技術領域

本實用新型涉及半導體激光器技術領域，具體涉及一種采用可吸收光柵的抗反射激光器。

背景技術

近年來隨著高速光通信需求的發展，需要更大容量的長距離信息傳輸用的半導體激光器。考慮到從激光器出光端面出射的光在經過聚焦透鏡耦合進光纖過程中，會有一部分光沿著原光路反射回激光器腔內對正常諧振光產生干擾，這不僅降低了激光器的調制帶寬，而且增加了光芯片的誤碼率，因此常在激光器出光端面與光纖頭中間加入光隔離器。光隔離器的作用是在光通路中防止光反射回光源，即只允許光單向傳輸的無源器件，要求光隔離器對于正向入射光有低的插入損耗，對于反向反射光有大的隔離度。雖然隔離器的加入提高了光模塊的穩定性，但同時也增加了模塊的封裝成本，并且降低了模塊內部的緊湊性。如果能在半導體激光器本身進行新結構設計以降低反射光干擾，將有利于提高光模塊的緊湊性，且降低光模塊的綜合封裝成本。

實用新型內容

本實用新型所要解決的是現有半導體激光器需要使用光隔離器來防止光反射回光源，從而造成封裝成本增加和緊湊性降低的問題，提供一種采用可吸收光柵的抗反射激光器。

為解決上述問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種采用可吸收光柵的抗反射激光器，主要由緩沖層、下層分別限制異質結、有源區、上層分別限制異質結、蓋層、接觸層、P面金屬電極、N面金屬電極、高反射膜和增透膜組成。其中緩沖層、下層分別限制異質結、有源區、上層分別限制異質結、蓋層和接觸層自下而上縱向疊置形成晶圓主體。高反射膜位于晶圓主體的背光端面，增透膜位于晶圓主體的出光端面。P面金屬電極位于晶圓主體的上表面，N面金屬電極位于晶圓主體的下表面。其不同之處是，還進一步增設有衍射光柵層。衍射光柵層由多個相同的光柵體橫向周期性排列形成。每個光柵體均為類梯形，并由激光衍射層和激光吸收層疊置而成，即激光衍射層位于光柵體的下層，而激光吸收層位于光柵體的上層，或者激光衍射層位于光柵體的上層，而激光吸收層位于光柵體的下層。激光衍射層的帶隙波長小于激光器的激射波長，激光吸收層的帶隙波長大于激光器的激射波長。衍射光柵層位于蓋層的下部，且其下表面與上層分別限制異質結的上表面相貼。或者衍射光柵層位于緩沖層的上部，并其上表面與下層分別限制異質結的下表面相貼。

上述方案中，激光衍射層由InGaAsP材料制成，激光吸收層由InGaAsP材料或InGaAs材料制成。

上述方案中，激光衍射層和激光吸收層為晶格匹配材料或應力的范圍為±3000ppm的微應變材料。

上述方案中，衍射光柵層的占空比介于3/10～3/5之間。

上述方案中，衍射光柵層為一階衍射光柵或二階衍射光柵。

上述方案中，衍射光柵層的長度小于晶圓主體的長度。

上述方案中，衍射光柵層的長度與晶圓主體的長度的比值介于3/10～7/10之間。

上述方案中，衍射光柵層位于晶圓主體的出光端面，且其側面與增透膜相貼。

上述方案中，光柵體靠近下層分別限制異質結的下表面或上層分別限制異質結的上表面。

上述方案中，衍射光柵層的高度也即光柵體的高度為10nm～70nm。