一种边发射激光器与制作方法技术

本发明专利技术公开了一种边发射激光器，该边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，光通过激光器单元的后端面发射至探测器单元的前端面，激光器单元的后端面与探测器单元的前端面不平行，后端面与前端面所在的平面构成不规则的多边形腐蚀腔，腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，特定规则的角度用于使从所述探测器单元反射的光发生衰减至预设阈值，减少了从探测器单元的前端面发射进入激光器单元的有源区的光功率，最大限度降低甚至消除了腐蚀区域的反射效应，避免了光场扰动造成的信号传播质量下降。同时还公开了一种边发射激光器的制作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光通信
，特别涉及一种边发射激光器。本专利技术同时还特别涉及一种边发射激光器的制作方法。
技术介绍
边发射激光器是光纤通讯、数据传输的关键部件。激光器在实际使用时，需要监控输出功率，以保证传输信号眼图质量。通常在激光器的后端面安装一个探测器(PD)，即时监控后端面光功率。这是建立在前端输出功率与后端面输出功率变化成正比的基础上。如果发现PD光电流降低，说明激光器后端面输出功率降低，系统就会通过驱动电路，对驱动电流加以补偿，使前端面输出功率保持稳定。业界已有激光器与探测器集成在一个芯片上的案例。其优点是简化了电路，降低了功耗。其中，激光器与探测器的集成采用腐蚀腔技术，即在激光器后端面与探测器之间用干法刻蚀技术刻蚀出深槽，端面镀膜HR后，光从激光器后端面输出，耦合到探测器波导中，产生光电流。但是，对于法布里-珀罗激光器(Fabry-Perot，简称FP)，为了保证激射条件，激光器前、后端面需要镀高反射膜。如图1所示，为FP的一个结构示意图，由于FP中激光器与探测器之间的深槽一般为一个矩形，激光器的后端面与探测器的前端面平行，从激光器进入到探测器的部分光会被反射回来，在探测器和激光器之间形成震荡腔，光重新耦合进入激光器有源区，造成光场扰动，光波长跳动引起信号传播质量下降。由此，如何减少由探测器前端面反射进入到激光器有源区的光的功率，成为技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了达到上述目的，本申请提供了一种边发射激光器，避免使由激光器单元发送至探测器单元的被探测器腔面反射的光直接进入激光器单元，该边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，所述激光器单元的有源区中产生的光通过所述激光器单元的后端面发射至所述探测器单元的前端面，其中：所述激光器单元的后端面与所述探测器单元的前端面不平行，所述后端面与所述前端面所在的平面构成不规则的多边形腐蚀腔；所述腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，所述特定规则的角度用于使从所述探测器单元的前端面反射的光发生衰减至预设阈值。相应的，本申请还提出了一种如上所述的边发射激光器的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：a)制作脊波导或腐蚀/生长掩埋结构波导的激光器单元、探测器单元；b)利用干法刻蚀技术刻蚀出腐蚀腔，所述腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，所述特定规则的角度用于使从所述探测器单元反射的光发生衰减至预设阈值；c)为所述腐蚀腔各腔面镀反射膜；d)刻蚀接触窗口；e)制作所述激光器单元的正面电极与所述探测器单元的反面电极；f)为所述激光器单元、所述探测器单元背部减薄至预设厚度并淀积金属作为所述激光器单元的背部电极。通过应用本申请提出的一种边发射激光器，该边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，激光器的有源区中产生的光通过激光器单元的后端面发射至探测器单元的前端面，激光器单元的后端面与探测器单元的前端面不平行，后端面与前端面所在的平面构成不规则的多边形腐蚀腔，腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，特定规则的角度用于使从所述探测器单元反射的光发生衰减至预设阈值，减少了从探测器单元的前端面发射进入激光器单元的有源区的光功率，最大限度降低甚至消除了腐蚀区域的反射效应，避免了光场扰动造成的信号传播质量下降。附图说明图1为本申请提出的现有技术中的法布里-珀罗激光器的结构示意图；图2为本申请具体实施例提出的一种边发射激光器的结构示意图，其中该边发射激光器具体结构如下：激光器单元10，探测器单元09，激光器单元后端面01，探测器单元前端面02，腐蚀腔03，探测器单元波导04，激光器单元有源区05，探测器单元电极06，激光器单元电极07；图3为本申请具体实施例中提出一种边发射激光器的腐蚀腔内光路示意图。具体实施方式如
技术介绍
所述，现有技术中的激光器与探测器的集成，固然简化了电路并降低了功耗，但是为了保证激射条件，激光器前、后端面需要镀高反射膜，激光器与探测器之间的深槽一般为一个矩形，激光器的后端面与探测器的前端面平行，从激光器进入到探测器的部分光会被反射回来，在探测器和激光器之间形成震荡腔，光进行重复反射重新耦合进入激光器有源区，造成光场扰动，光场扰动间接引起信号的传播质量下降。因此，针对现有技术中的从激光器的探测器单元反射回来的光进入到激光器单元的有源区的问题，本申请提出了一种边发射激光器，可以大幅减少甚至避免从探测器单元反射出的光进入有源区中，进而提高激光器中光信号的传播质量。在描述本申请的技术方案之前，需要对边发射激光器的组成进行说明，边发射激光器可以是激光器单元与探测器单元集成为边发射激光器，也可以是两个独立的单元探测器和激光器组成。如图2所示，为本申请具体实施例提出的一种边发射激光器的结构示意图。需要说明的是，该边发射激光器一般分为两种构造，分别为脊波导和掩埋结构，其中，脊波导激光器制作工艺简单、成本低，缺点是功耗大、发散角大(与光纤耦合度低)，而掩埋结构激光器的优点是功耗低、发散角小，缺点是制作工艺复杂，成品率低，成本高。用户根据实际需要对边发射激光器的构造等进行选择，本申请的边发射激光器包括但不限于这些结构，在未对边发射激光器进行创造性改进的情况下，边发射激光器结构的不同并不影响本申请的保护范围。在描述本申请实施例中边发射激光器的具体结构之前，首先对边发射激光器的工作原理进行介绍，边发射激光器中，从激光器单元有源区中发出的光，通过激光器单元的后端面射向探测器单元的前端面，激光器有源区中发出的光主要用于携带及传播数据，而探测器前端面接收的光主要用于光功率的测量，用于实时检测光模块的光功率。为了消除从激光器单元后端面发射的光经过探测器单元前端面反射后又重新进入激光器单元的有源区，在本申请的实施例中的边发射激光器中，如图2所示，当光从激光器单元中的有源区通过激光器单元的后端面01输出，经过腐蚀腔03，耦合到探测器单元的波导04中，消除反射效应，具体由两方面达成：一方面，本申请的实施例中探测器单元的波导04宽度大于激光器单元的有源区05的宽度，能够充分耦合激光器单元的后端面01输出光的功率；另一方面采用了探测器单元的前端面02与腐蚀腔面、腐蚀腔的腔面之间都形成了特定的角度，避免了使从探测器单元的前端面02反射的光直接进入到激光器单元有源区05中，而是在腐蚀腔的相邻区域中进行反射衰减，避免了从探测器单元反射的光直接进入到激光器单元的有源区中，并减少了从探测器单元反射的进入激光器单元的有源区的光的光功率。具体地，如图2所示，对该边发射激光器的重要特征进行说明：(1)激光器单元的后端面01与探测器单元的前端面02互相不平行，光经过前端面02的反射后就不会直接进入激光器单元的有源区，后端面01与前端面02所在的平面组成了不规则的多边形腐蚀腔03，不规则多边形的腐蚀腔则提供光路的反射环境；(2)探测器单元的前端面02与腐蚀腔03的腔面、以及腐蚀腔03的各个腔面之间都具有特定规则的角度，腐蚀腔03的每个腔面都镀有强反射膜，当光从探测器单元的前端面02反射时，会根据反射角进行反射，由于设定了特定的角度，反射出来的光不会直接进入激光器单元的有源区05中，会经过腐蚀腔的腔面进行多次反射，在逐步反射的过程中，该光的光功率逐步衰减，最后衰减至预设的阈值，该阈值小于有源区能够接受的外界干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种边发射激光器，所述边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，所述激光器单元的有源区中产生的光通过所述激光器单元的后端面发射至所述探测器单元的前端面，其特征在于，其中：所述激光器单元的后端面与所述探测器单元的前端面不平行，所述后端面与所述前端面所在的平面构成不规则的多边形腐蚀腔；所述腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，所述特定规则的角度用于使从所述探测器单元的前端面反射的光发生衰减至预设阈值。

【技术特征摘要】
1.一种边发射激光器，所述边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，所述激光器单元的有源区中产生的光通过所述激光器单元的后端面发射至所述探测器单元的前端面，其特征在于，其中：所述激光器单元的后端面与所述探测器单元的前端面不平行，所述后端面与所述前端面所在的平面构成不规则的多边形腐蚀腔；所述腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，所述特定规则的角度用于使从所述探测器单元的前端面反射的光发生衰减至预设阈值。2.如权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述腐蚀腔的腔面之间具有特定规则的角度，具体为：所述前端面与所述后端面发射的光路方向不垂直，所述前端面与所述后端面相邻的一个腔面相对于所述后端面倾斜，从所述前端面反射的光的光路方向与所述腐蚀腔的任意腔面不垂直；从所述前端面反射的光在所述特定规则的角度的所述腐蚀腔腔面之间发生多次反射后衰减至所述预设阈值。3.如权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，其中，所述探测器单元包括：所述探测器单元的波导宽度大于所述激光器有源区的宽度，所述波导与所述有源区采用的制作材料相同。4.如权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述边发射激光器包括激光器单元与探测器单元，其中：所述激光器单元与所述探测器单元采用脊波导或掩埋结构。5.如权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述腐蚀腔的腔面镀有反射膜。6.一种如权利要求1-5所述的边发射激光器的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：a)制作脊波导或腐蚀/生长掩埋结构波导的激光器单元、探测器单元；b)利用干法刻蚀技术刻蚀出腐蚀腔，所述腐蚀腔的腔面之间具有特定...

【专利技术属性】
技术研发人员：方瑞禹，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37