[發明專利]一種電吸收調制激光器芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202210498033.8
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114865446B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李馬惠;潘彥廷;穆瑤;師宇晨;張海超
• 申請（專利權）人: 陜西源杰半導體科技股份有限公司
• 主分類號: H01S5/02345
• 分類號: H01S5/02345;H01S5/0239;H01S5/026;H01S5/028
• 代理公司: 西安迪業欣知識產權代理事務所(普通合伙) 61278
• 代理人: 校麗麗

本發明公開了一種電吸收調制激光器芯片及其制備方法，屬于半導體光電發射技術領域，能夠解決現有EML集成SOA激光器中各部分之間光竄擾引起的信號失真、無法實現更遠距離傳輸的問題。所述激光器芯片包括：激光器光源；電吸收調制器，設置在激光器光源的出光側；半導體光放大器，設置在電吸收調制器的出光側；至少一個隔離組件，隔離組件設置在激光器光源與電吸收調制器之間，和/或，設置在電吸收調制器與半導體光放大器之間，用于隔絕激光器光源、電吸收調制器和半導體光放大器之間的光竄擾。本發明用于電吸收調制激光器芯片。

技術領域

本發明涉及一種電吸收調制激光器芯片及其制備方法，屬于半導體光電發射技術領域。

背景技術

隨著信息化時代的不斷發展，人們對數據流量傳輸的容量及質量提出了更高的要求。在海量需求的推動下，光通信技術在不斷的迭代升級。高速光器件作為光通信技術的核心部件也在這樣的技術發展浪潮中不斷的發展。電吸收調制激光器芯片(EML，Electro-absorption modulated Laser)相比直接調制激光器(DML，Directly Modulated Laser)具有高調制速率，低頻率啁啾效應的優勢，使其在高速調制及遠距離傳輸應用中被寄予厚望。

在長距傳輸的無源光網絡(PON，Passive Optical Network)接入網中，為了保證更大的分支比與更遠的傳輸距離，就要求激光器光源具有較高的輸出功率與更低的啁啾效應。EML是由激光器光源與電吸收調制器(EAM，Electro-absorption modulator)單片集成的光電器件，由于EAM本身是一種損耗型調制器，EAM調制時處在較深的光吸收狀態下，激光器發出的光在EAM中產生大量吸收，這將導致EML輸出光功率被限制在較低的功率水平。在PON接入網應用中，EML的輸出光功率直接限制了其進一步提升傳輸距離和分支比的可能。

為了提升EML的輸出光功率，國內外專家提出了在EML后端集成半導體光放大器(SOA，Semiconductor Optical Amplifier)，即激光器光源、EAM、SOA三段結構激光器的方案，如圖1所示。但集成SOA后，會引起不同節之間的光竄擾。這些光竄擾的存在，將導致激光器的線寬、邊模抑制比及相對強度噪聲劣化，特別是在高速率調制時，光竄擾極易使得激光器陷入自脈沖或者混沌的工作狀態，最終導致調制信號失真。為解決此問題，研究人員嘗試降低端面光反射的方式，例如出光端面傾斜，出光端面無源窗口，高增透膜等方法。但這些方法在實際應用中都無法完全解決光竄擾問題。

發明內容

本發明提供了一種電吸收調制激光器芯片及其制備方法，能夠解決現有EML集成SOA激光器中各部分之間光竄擾引起的信號失真、無法實現更遠距離傳輸的問題。

一方面，本發明提供了一種電吸收調制激光器芯片，包括：

激光器光源；

電吸收調制器，設置在所述激光器光源的出光側；

半導體光放大器，設置在所述電吸收調制器的出光側；

至少一個隔離組件，所述隔離組件設置在所述激光器光源與所述電吸收調制器之間，和/或，設置在所述電吸收調制器與所述半導體光放大器之間，用于隔絕所述激光器光源、所述電吸收調制器和所述半導體光放大器之間的光竄擾。

可選的，每個所述隔離組件包括至少一個隔離單元；

每個所述隔離單元包括光隔離電極和對應的電隔離組，所述電隔離組包括兩個相對設置的條狀絕緣部件；

所述光隔離電極位于對應的所述電隔離組的組內區域上方。

可選的，每個所述隔離組件包括多個隔離單元；

多個所述隔離單元沿所述激光器芯片內的光路方向排布。

可選的，每個所述隔離組件包括的隔離單元數量均為1～10。