[發(fā)明專利]一種垂直腔面發(fā)射激光器及光纖耦合系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110764140.6
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113346352A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 張穗;王嘉星
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳博升光電科技有限公司
• 主分類號: H01S5/183
• 分類號: H01S5/183;H01S5/40
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本申請公開了一種垂直腔面發(fā)射激光器及光纖耦合系統(tǒng)，其中，一種垂直腔面發(fā)射激光器，包括層疊設置的第一反射器層、氧化層、有源層，所述第一反射器層包括光柵區(qū)，所述光柵區(qū)包括第一光柵部以及圍繞所述第一光柵部設置的第二光柵部，所述氧化層上設置有未氧化區(qū)，所述未氧化區(qū)用于界定激光的出射窗，所述出射窗位于所述第一光柵部在所述氧化層上的正投影范圍內(nèi)。本申請實施例提供的垂直腔面發(fā)射激光器，使得外界背反射干擾光源在光柵區(qū)位置處發(fā)生折射，通過出射窗對折射光線進行部分遮擋，防止背光源的光線進入諧振腔中，降低其對VCSEL光場分布的影響，提升信噪比，提高傳輸速率和距離。

技術(shù)領域

本申請一般涉及光電技術(shù)領域，具體涉及一種垂直腔面發(fā)射激光器及光纖耦合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著光通信的發(fā)展，半導體激光二極管引起了很多領域的重視和發(fā)展。垂直腔面發(fā)射激光(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser；VCSEL)器具有高速、高集成度、高性價比等優(yōu)點，在短距離高速并行光互聯(lián)、以太數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心等領域發(fā)展迅速，是光通信領域的新型光源之一。

在高速光通信領域中，激光器和光纖之間的耦合成為十分重要的一環(huán)，在這個耦合過程中，外部光的干擾會對耦合效率產(chǎn)生影響，背反射是由光網(wǎng)絡中任何接口或者散射中心產(chǎn)生的，背反射能沿光路或者光導傳播，且不需要從信號源最接近處發(fā)出，當背反射的光信號進入到諧振腔內(nèi)時，共振條件的變化常引起激光輸出很大變化。

因此，尋找降低干擾光造成的影響的辦法成為了光耦合中急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種垂直腔面發(fā)射激光器及光纖耦合系統(tǒng)，可以提高激光器的抗干擾性。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N垂直腔面發(fā)射激光器，包括層疊設置的第一反射器層、氧化層、有源層，所述第一反射器層包括光柵區(qū)，所述光柵區(qū)包括第一光柵部以及圍繞所述第一光柵部設置的第二光柵部，所述氧化層上設置有未氧化區(qū)，所述未氧化區(qū)用于界定激光的出射窗，所述出射窗位于所述第一光柵部在所述氧化層上的正投影范圍內(nèi)。

進一步地，所述第一光柵部的相位差小于所述第二光柵部的相位差，和/或，所述第一光柵部的透射系數(shù)小于所述第二光柵部的透射系數(shù)，和/或，所述第一光柵部的折射率大于所述第二光柵部的折射率，和/或，所述第一光柵部的反射率大于所述第二光柵部的反射率。

優(yōu)選地，所述光柵區(qū)為周期性或者非周期性陣列排布的多個柵體，所述柵體包括沿陣列方向排布的一個柱體和一個柵槽，所述周期性陣列排布的多個柵體中各所述柵體的寬度相等，且所述多個柵體中的各所述柱體的寬度不等或者各所述柵槽的寬度不等；所述非周期性陣列排布的多個柵體中各所述柵體的寬度不等。

優(yōu)選地，所述第一光柵部包括一個中心柵槽及與所述中心柵槽兩側(cè)相鄰的中心柱體。

優(yōu)選地，所述第一光柵部包括周期性陣列排布的多個第一柵體，所述第二光柵部包括周期性陣列排布的多個第二柵體，所述第一柵體包括第一柵槽和第一柵條，所述第二柵體包括第二柵槽和第二柵條，所述第一光柵部內(nèi)所述第一柵槽的密度小于所述第二光柵部內(nèi)所述第二柵槽的密度。

進一步地，所述第一柵體的寬度大于所述第二柵體的寬度，所述第一柵槽的寬度小于所述第二柵槽的寬度，所述第一柵條的寬度大于所述第二柵條的寬度。

進一步地，所述第一柵槽的寬度小于所述第一柵條的寬度；所述第二柵槽的寬度小于所述第二柵條的寬度。

進一步地，還包括設置在所述有源層背離所述氧化層一側(cè)的第二反射器層，所述第一反射器層在背離所述有源層的一側(cè)設置有第一電極，所述第二反射器層在背離所述有源層的一側(cè)設置有第二電極。

第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N光纖耦合系統(tǒng)，包括如以上任一所述的垂直腔面發(fā)射激光器。