The invention relates to a preparation method of a DFB semiconductor laser, which comprises the following steps: S11, preparing substrate: the formation of quantum well structure and epitaxial structure on the substrate layer, into a substrate; step S12, preparation of ridge waveguide structure on the surface of a substrate preparation step S11 near the area of corrosion the light end of the formation of the ridge waveguide structure; step S13, preparation of cavity structure: etching to periodic substrate layer of uniform grating formed on the substrate surface through the steps of S12 near the ridge waveguide region; and near the end of the light detector area, near the grating detector. The invention also provides a laser made by the method. The invention integrates the grating and detector by using laser cavity in single chip, DFB compared with conventional semiconductor lasers, without grating two buried growth; for the device applications without additional backlight detector chip, can effectively reduce the cost of devices.
【技术实现步骤摘要】
一种DFB半导体激光器制备方法及激光器
本专利技术涉及一种半导体激光器,具体涉及一种DFB(分布式反馈)半导体激光器制备方法及激光器。
技术介绍
在光纤通信中,半导体激光器由于体积小、效率高、功耗低、易于集成等优点,已经成为光通信领域中的核心信号发射源,在半导体激光器中DFB激光器由于其单模输出,输出光谱窄,有效地降低了光在光纤中传输而引起的色散展宽,非常适合于应用在高速调制和长距离光纤通信中。对于DFB半导体激光器来说,目前主要的方法是在外延材料的光栅层上通过双光束全息曝光方法制备周期均匀性的光栅,再通过MOCVD生长技术掩埋光栅,完成外延片的制作。该制备工艺都需要二次生长技术,增加了制备的难度。另一方面,在实际应用中不管是封装的TO-CAN器件还是Butterfly器件,其封装内部除了常规的DFB激光器外,在激光器的背光处需要PD芯片,用来间接监测激光器工作情况。
技术实现思路
为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种DFB半导体激光器制备方法及制得的激光器,利用单芯片集成腔外光栅和探测器的技术,避免了二次生长和需要额外添加PD芯片的成本,使得工艺简化,有效降低器件整体成本。本专利技术提出的技术方案如下。一种DFB半导体激光器的制备方法,包括以下步骤:步骤S11、制备基片:在衬底层上形成量子阱结构和外延结构,制成基片;步骤S12、制备脊型波导结构:在步骤S11制备的基片表面靠近出光端面的区域腐蚀形成脊型波导结构;步骤S13、制备腔外结构:在经过步骤S12的基片表面靠近脊型波导结构的区域形成刻蚀到衬底层的周期性均匀光栅;并在靠近背光端面的区域形成探测器,探 ...
【技术保护点】
一种DFB半导体激光器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S11、制备基片:在衬底层上形成量子阱结构和外延结构,制成基片;步骤S12、制备脊型波导结构:在步骤S11制备的基片表面靠近出光端面的区域腐蚀形成脊型波导结构;步骤S13、制备腔外结构:在经过步骤S12的基片表面靠近脊型波导结构的区域形成刻蚀到衬底层的周期性均匀光栅;并在靠近背光端面的区域形成探测器,探测器靠近光栅。
【技术特征摘要】
1.一种DFB半导体激光器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S11、制备基片:在衬底层上形成量子阱结构和外延结构,制成基片;步骤S12、制备脊型波导结构:在步骤S11制备的基片表面靠近出光端面的区域腐蚀形成脊型波导结构;步骤S13、制备腔外结构:在经过步骤S12的基片表面靠近脊型波导结构的区域形成刻蚀到衬底层的周期性均匀光栅;并在靠近背光端面的区域形成探测器,探测器靠近光栅。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:步骤S14、制备单颗管芯:采用BCB对光栅进行覆盖,制备电极,最后对出光端面蒸镀高透膜,对背光端面蒸镀高反膜。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤S11包括以下步骤:在N-InP衬底层上,通过MOCVD依次外延生长N-InP缓冲层、AlGaInAs下波导层、AlGaInAs多量子阱有源层、AlGaInAs上波导层、P-InP间隔层、P-InGaAsP腐蚀停止层、P-InP空间层、P-InGaAsP过渡层、P+-InGaAs重掺杂欧姆接触层和P-InP保护层。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S12包括以下步骤:采用HCl进行漂洗,腐蚀除去基片表面的P-InP保护层,用去离子水冲洗,氮气吹干,PECVD沉积SiO2介质层;在靠近管芯出光端面的区域,光刻形成脊型图案,RIE刻蚀SiO2介质层,去胶;依次使用Br:HBr:H2O溶液和H3PO4:HCl溶液进行脊型控制腐蚀,腐蚀至P-InGaAsP腐蚀停...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛正群,苏辉,王凌华,陈阳华,林琦,林中晞,
申请(专利权)人:中国科学院福建物质结构研究所,
类型:发明
国别省市:福建,35
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