一种反射装置及可调谐激光器制造方法及图纸

本申请公开了一种反射装置及可调谐激光器，用于确保热调谐时反射装置的温度分布均匀，提高热调谐效率。本申请包括：光传输层和凸出于光传输层的脊，脊远离光传输层的表面设有相互隔离的第一组加热器和第二组加热器；光传输层位于脊第一侧的部分具有相互隔离的第一支撑臂和第二支撑臂，第一支撑臂靠近脊的端面为第一端面，第一端面沿垂直于脊的方向延伸后形成第一平板，第一组加热器至少部分设于脊远离光传输层的表面与第一平板相交的区域内；第二支撑臂靠近脊的端面为第二端面，第二端面沿垂直于脊的方向延伸后形成第二平板，第二组加热器至少部分设于脊远离光传输层的表面与第二平板相交的区域内。

A reflection device and tunable laser

【技术实现步骤摘要】
一种反射装置及可调谐激光器
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种反射装置及可调谐激光器。
技术介绍
在光通信领域，可调谐激光器(tunablelaser，TL)是指输出波长可在一定范围内进行调节的激光器。可调谐激光器主要应用于大容量波分复用传输系统中，随着信息量爆炸式增长，通信市场规模持续快速膨胀，为了进一步提高带宽，相干调制技术被使用并成为100G及以上速率长距离光传输的业界主流方案。目前较为经典的可调谐激光器的结构如图1所示，由增益区、前反射装置、后反射装置和相位区四段组成。可调谐激光器对波长进行调节，本质上就是调节前反射装置、后反射装置和相位区光波导的折射率，现有方案通过反射装置对光波导折射率进行调节，调节的方式包括量子限制斯塔克效应(quantumconfinedstarkeffect，QCSE)、电流注入和热调谐，其中，主要通过热调谐的方式改变光波导的折射率。调节相同的波长范围，热调谐组件的功耗越小，则表示调谐组件的热调谐效率更高，可调谐激光器的整体功耗更低。现有方案中，反射装置利用悬空结构形成热隔离，防止热量流失，将热量集中在反射装置区域，提高热调谐效率，从而降低可调谐激光器的整体功耗。通过一定的制备工艺，使反射装置中的光波导在垂直方向上与衬底区域隔离，同时使光波导在水平方向上也与两侧的材料隔离，形成悬空结构，减少热量的损耗，从而使热量集中在反射装置的区域。在实际制作过程中，悬空结构需要通过支撑结构与可调谐激光器的其它区域连接形成支撑，不能完全与可调谐激光器脱离连接，因此，导致靠近支撑结构的区域温度低，支撑结构之间的区域温度高，反射装置的温度分布均匀性差，进一步导致光栅的反射性能恶化，最终导致可调谐激光器性能恶化。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种反射装置及可调谐激光器，用于减少热调谐过程中的热量流失，确保热调谐时反射装置的温度分布均匀，提高热调谐效率。本申请实施例的第一方面提供一种反射镜结构，包括：光传输层和凸出于光传输层的脊，在该脊远离光传输层的表面设有相互隔离的第一组加热器和第二组加热器，其中，该光传输层和凸出于光传输层的脊构成凸形结构，该光传输层的表面为靠近凸形结构的凸出一侧的结构面；在脊远离光传输层的表面上设置的第一组加热器和第二组加热器均包括至少一个加热器；将脊的两侧分命名为脊第一侧和脊第二侧，该光传输层位于脊第一侧的部分具有相互隔离的第一支撑臂和第二支撑臂，该第一支撑臂靠近脊的端面为第一端面，该第一端面沿垂直于脊的方向延伸后形成第一平板，该第一平板从脊第一侧延伸至脊第二侧，该第一组加热器至少部分设于脊远离光传输层的表面与第一平板相交的区域内；该第二支撑臂靠近脊的端面为第二端面，该第二端面沿垂直于脊的方向延伸后形成第二平板，该第二平板从脊第一侧延伸至脊第二侧，该第二组加热器至少部分设于脊远离光传输层的表面与第二平板相交的区域内，其中，第一平板与第二平板之间隔离。反射装置通过相互隔离的第一平板和第二平板，光传输层在脊的两侧形成离散地设置两个支撑臂，并在第一平板与脊相交区域设置第一组加热器，在第二平板与脊相交区域都设置第二组加热器，第一组加热器和第二组加热器形成隔离，以使得在热调谐过程中，反射装置可以得到十分平坦的温度分布，减少热调谐过程中的热量流失，确保热调谐时反射装置的温度分布均匀，提高了热调谐效率。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第一种实现方式中，该光传输层位于脊第一侧的部分开设有至少一个第一窗口，该第一支撑臂和该第二支撑臂分别为第一窗口的横壁，该第一窗口的横壁是指第一窗口内延伸方向垂直于脊的延伸方向的侧壁，其中，各个第一窗口之间在脊的延伸方向上通过各个支撑臂形成隔离。通过在光传输层位于脊的第一侧设置至少一个第一窗口，减少了光传输层和周围结构的接触面积，减少了热调谐过程中光传输层与周围结构的热传导，提高了热调谐效率。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，该光传输层位于脊第二侧的部分具有相互隔离的第三支撑臂和第四支撑臂，该第三支撑臂靠近脊的端面为第三端面，该第三端面位于第一平板内，该第四支撑臂靠近脊的端面为第四端面，该第四端面位于第二平板内。第三支撑臂位于第一平板内，与第一支撑臂形成一对支撑臂，第四支撑臂位于第二平板内，与第二支撑臂形成一对支撑臂，通过多对支撑臂将光传输层和和凸出于所述光传输层的脊与周围结构形成支撑结构，增加了反射装置的结构强度。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第三种实现方式中，该光传输层位于脊第二侧的部分开设有至少一个第二窗口，该第三支撑臂和该第四支撑臂分别为第二窗口的横壁，该第二窗口的横壁是指第二窗口内延伸方向垂直于脊的延伸方向的侧壁，其中，各个第二窗口之间在脊的延伸方向上通过各个支撑臂形成隔离。通过在光传输层位于脊的第二侧设置至少一个第二窗口，减少了光传输层和周围结构的接触面积，减少了热调谐过程中光传输层与周围结构的热传导，提高了热调谐效率。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第四种实现方式中，该第一组加热器设于脊远离光传输层的表面与第一平板相交的区域内。将第一组加热器设置在脊远离光传输层的表面与该第一平板相交的区域，在热调谐过程中，第一组加热器可以对该相交的区域进行局部加热，第一组加热器组散发的热量从该相交的区域向周围扩散，形成一个加热点。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第五种实现方式中，该第二组加热器设于脊远离光传输层的表面与第二平板相交的区域内。将第二组加热器设置在脊远离光传输层的表面与该第二平板相交的区域，在热调谐过程中，第二组加热器可以对该相交的区域进行局部加热，第二组加热器组散发的热量从该相交的区域向周围扩散，形成另一个加热点。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第六种实现方式中，该脊远离光传输层的表面中位于第一组加热器和第二组加热器之间的区域沉积有低电阻率金属。在第一组加热器和第二组加热器之间填充低电阻率金属，将第一组加热器和第二组加热器隔离，避免第一组加热器和第二组加热器之间的干扰，方便电极连接。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第七种实现方式中，该第一组加热器内的每一加热器与脊之间具有绝缘层，或，该第二组加热器内的每一加热器与脊之间具有绝缘层。在第一组加热器中的每一个加热器与脊远离光传输层的表面之间设置有绝缘层，避免加热器的电流泄露到脊和光传输层，对反射装置的性能造成影响。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第八种实现方式中，反射装置还包括：衬底层和牺牲层，该牺牲层位于光传输层和衬底层之间，其中，该牺牲层具有通孔，该通孔的延伸方向平行于脊的延伸方向。增加了衬底层和牺牲层，使反射装置结构更完整，牺牲层的通孔将光传输层和衬底相隔离，避免热调谐过程中热量从光传输层传导到衬底。在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第九种实现方式中，该光传输层包括上包层、波导层和下包层，该波导层位于上包层和下包层之间，且下包层位于波导层和牺牲层之间，其中，上包层和下包层用于将光能量限制在波导层中；该光传输层还包括光栅，光栅位于上包层中；或，光栅部分位于上包层且部分位于波导层；或，光栅位于波导层中；或，光栅部分位于下包层且部分位于波导层；或，光栅位于下包层中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射装置，其特征在于，包括：光传输层和凸出于所述光传输层的脊，所述脊远离所述光传输层的表面设有相互隔离的第一组加热器和第二组加热器；所述光传输层位于所述脊第一侧的部分具有相互隔离的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂靠近所述脊的端面为第一端面，所述第一端面沿垂直于所述脊的方向延伸后形成第一平板，所述第一组加热器至少部分设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第一平板相交的区域内；所述第二支撑臂靠近所述脊的端面为第二端面，所述第二端面沿垂直于所述脊的方向延伸后形成第二平板，所述第二组加热器至少部分设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第二平板相交的区域内。

【技术特征摘要】
1.一种反射装置，其特征在于，包括：光传输层和凸出于所述光传输层的脊，所述脊远离所述光传输层的表面设有相互隔离的第一组加热器和第二组加热器；所述光传输层位于所述脊第一侧的部分具有相互隔离的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂靠近所述脊的端面为第一端面，所述第一端面沿垂直于所述脊的方向延伸后形成第一平板，所述第一组加热器至少部分设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第一平板相交的区域内；所述第二支撑臂靠近所述脊的端面为第二端面，所述第二端面沿垂直于所述脊的方向延伸后形成第二平板，所述第二组加热器至少部分设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第二平板相交的区域内。2.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，所述光传输层位于所述脊第一侧的部分开设有至少一个第一窗口，所述第一支撑臂和所述第二支撑臂分别为所述第一窗口的横壁，所述第一窗口的横壁是指所述第一窗口内延伸方向垂直于所述脊的延伸方向的侧壁。3.根据权利要求1或2所述的反射装置，其特征在于，所述光传输层位于所述脊第二侧的部分具有相互隔离的第三支撑臂和第四支撑臂，所述第三支撑臂靠近所述脊的端面为第三端面，所述第三端面位于所述第一平板内，所述第四支撑臂靠近所述脊的端面为第四端面，所述第四端面位于所述第二平板内。4.根据权利要求3所述的反射装置，其特征在于，所述光传输层位于所述脊第二侧的部分开设有至少一个第二窗口，所述第三支撑臂和所述第四支撑臂分别为所述第二窗口的横壁，所述第二窗口的横壁是指所述第二窗口内延伸方向垂直于所述脊的延伸方向的侧壁。5.根据权利要求1至4任一项所述的反射装置，其特征在于，所述第一组加热器设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第一平板相交的区域内。6.根据权利要求1至5任一项所述的反射装置，其特征在于，所述第二组加热器设于所述脊远离所述光传输层的表面与所述第二平板相交的区域内。7.根据权利要求1至6任一项所述的反射装置，其特征在于，所述脊远离所述光传输层的表面中位于所述第一组加热器和所述第二组加热器之间的区域沉积有低电阻率金属。8.根据权利要求1至7任一项所述的反射装置，其特征在于，所述第一组加热器内的每一加热器与所述脊之间具有绝缘层，或，所述第二组加热器内的每一加热器与所述脊之间具有绝缘层。9.根据权利要求1至8任一项所述的反射装置，其特征在于，所述反射装置还包括：衬底层和牺牲层，所述牺牲层位于所述光传输层和所述衬底层之间，其中，所述牺牲层具有通孔，所述通孔的延伸方向平行于所述脊的延伸方向。10.根据权利要求9所述的反射装置，其特征在于，所述光传输层包括上包层、波导层和下包层，所述波导层位于所述上包层和所述下包层之间，且所述下包层位于所述波导层和所述牺牲层之间；所述光传输层还包括光栅，所述光栅位于所述上包层中；或，所述光栅部分位于所述上包层且部分位于所述波导层；或，所述光栅位于所述波导层中；或，所述光栅部分位于所述下包层且部分位于所述波导层；或，所述光栅位于所述下包层中。11.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：武林，陈宏民，朱宁军，
申请(专利权)人：海思光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42