[發(fā)明專(zhuān)利]一種高功率分布反饋激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110583304.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113328339B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸巧銀;向敏文;國(guó)偉華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/125
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/125
• 代理公司: 北京睿智保誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種高功率分布反饋激光器，其特征在于，包括激光器，所述激光器縱向依次包括反射區(qū)(15)、有源區(qū)(16)和無(wú)源區(qū)(17)，所述激光器橫向由下至上依次設(shè)置有下電極層(1)、襯底、下波導(dǎo)蓋層(3)、無(wú)源波導(dǎo)層(4)和上波導(dǎo)蓋層(12)；

所述有源區(qū)(16)的無(wú)源波導(dǎo)層(4)和上波導(dǎo)蓋層(12)之間由下至上依次設(shè)置有有源層(8)和有源波導(dǎo)層(9)，所述有源波導(dǎo)層(9)刻有布拉格光柵；所述反射區(qū)(15)的無(wú)源波導(dǎo)層(4)刻有布拉格光柵，所述有源波導(dǎo)層(9)包含有相移區(qū)(14)，所述反射區(qū)(15)和無(wú)源區(qū)(17)遠(yuǎn)離所述有源區(qū)(16)的一端均設(shè)置有增透膜(13)；

所述上波導(dǎo)蓋層(12)由下至上依次包括未刻蝕層(10)和脊層(11)；所述有源區(qū)內(nèi)脊波導(dǎo)上由下至上依次設(shè)置有歐姆接觸層(2)和上電極層(18)；所述有源層(8)包括由下至上依次設(shè)置的下分別限制層(5)、量子阱(6)和上分別限制層(7)，所述襯底、下波導(dǎo)蓋層(3)、無(wú)源波導(dǎo)層(4)、未刻蝕層(10)、脊層(11)構(gòu)成脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；

通過(guò)調(diào)整有源區(qū)(16)光柵的刻蝕深度、有源波導(dǎo)層(9)材料折射率以及有源波導(dǎo)層(9)到有源層(8)的距離來(lái)調(diào)整有源區(qū)(16)光柵的耦合系數(shù)；通過(guò)調(diào)整反射區(qū)光柵的刻蝕深度、無(wú)源波導(dǎo)層(4)的材料折射率和厚度以及反射區(qū)(15)的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整反射區(qū)(15)的反射率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述有源波導(dǎo)層(9)的光場(chǎng)與所述有源波導(dǎo)層(9)的布拉格光柵耦合系數(shù)小于50cm^-1；所述無(wú)源波導(dǎo)層(4)的光場(chǎng)與所述無(wú)源波導(dǎo)層(4)的布拉格光柵耦合系數(shù)大于50cm^-1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述有源波導(dǎo)層(9)和無(wú)源波導(dǎo)層(4)的布拉格光柵選用一階布拉格光柵或者高階光柵；所述有源波導(dǎo)層(9)和無(wú)源波導(dǎo)層(4)的布拉格光柵具有相同或者不同的深度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述有源波導(dǎo)層(9)的布拉格光柵為一階布拉格光柵時(shí)，所述有源波導(dǎo)層(9)的布拉格光柵包含一個(gè)或者多個(gè)λ_B/4的相移區(qū)(14)；所述布拉格光柵的周期為Λ1＝m₁λ_B/2n_eff1，其中λ_B和m₁分別為光柵所對(duì)應(yīng)的布拉格波長(zhǎng)和級(jí)數(shù)，n_eff1為有源波導(dǎo)層的有效折射率。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述無(wú)源波導(dǎo)層(4)的布拉格光柵為一階布拉格光柵時(shí)，所述無(wú)源波導(dǎo)層(4)的布拉格光柵的周期為Λ₂＝m₂λ_B/2_neff2，其中λ_B和m₂分別為光柵所對(duì)應(yīng)的布拉格波長(zhǎng)和級(jí)數(shù)，n_eff2為無(wú)源波導(dǎo)層的有效折射率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述下波導(dǎo)蓋層(3)為N型摻雜，所述下波導(dǎo)蓋層(3)與所述襯底之間有高摻雜的N歐姆接觸層；所述上波導(dǎo)蓋層(12)為P型摻雜，其上有高摻雜的P歐姆接觸層；所述上波導(dǎo)蓋層(12)、有源層(8)和下波導(dǎo)蓋層(3)共同構(gòu)成P-i-N結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述激光器兩端鍍有增透膜(13)，所述增透膜(13)反射率小于1％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高功率分布反饋激光器，其特征在于：所述縱向?yàn)樗黾す馄鞯拈L(zhǎng)度方向，所述橫向?yàn)樗黾す馄鞯耐庋悠L(zhǎng)方向。