一种半导体激光装置及其制造方法和设备制造方法及图纸

一种半导体激光装置及其制造方法和设备。半导体激光装置包括：第一激光器和第二激光器，所述第一激光器和所述第二激光器依附于同一个衬底层；所述第一激光器的n电极和所述第二激光器的n电极之间是相互独立的，且所述第一激光器的p电极和所述第二激光器的p电极之间是相互独立的；第一信号添加到所述第一激光器的电极时，所述第一激光器内产生的电流形成第一电流通道，第二信号添加到所述第二激光器的电极时，所述第二激光器内产生的电流形成第二电流通道，所述第一信号对所述第一激光器的调制和所述第二信号对所述第二激光器的调制是相互独立的；所述第二激光器包括盖层，所述盖层用于实现所述第一电流通道和所述第二电流通道之间的相互隔离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种半导体激光装置及其制造方法和设备
本申请实施例涉及通信领域，尤其涉及一种半导体激光装置及其制造方法和设备。
技术介绍
目前，人们对信息的需求快速增长，光纤通信系统的数据速率和数据容量急剧增加。当前主流的千兆无源光网络(gigabitpassiveopticalnetwork，GPON)逐渐难以满足持续增长的高带宽业务对带宽的需求，运营商需要考虑新的技术来提供更高的带宽、更好的服务，以提升用户体验。当前主流的GPON向速率更高的10GPON演进是必然的趋势。GPON的接收波长为1310纳米(nanometer，nm)，GPON的发送波长为1490nm，10GPON的接收波长为1270nm，10GPON的发送波长为1577nm。在GPON向10GGPON升级的过程中，运营商需要考虑多方面的需求，包括重用现有资源、快速部署和前后向兼容等问题。为了兼容网络平滑升级，降低建设成本，结合GPON和10GPON的联合无源光网络(comboPON)随之出现。联合(combo)光器件是comboPON中的核心器件，用于实现光电信号的转换。联合光器件需要包括：1490nm和1577nm两个波段的发射晶体管外壳(transistoroutline，TO)、1310nm和1270nm两个波段的接收TO，加上相应的隔离器和滤波器使得该联合光器件的结构非常复杂，极大的增加了联合光器件的成本。为了降低联合光器件的成本，需要新的技术来降低成本。1490nm和1577nm两个波段的发射TO是联合光器件的成本占比最大的部分，这就需要在同一个芯片上制作宽间隔的双波长激光器。现有技术提供了一种利用两组独立的量子阱来实现双波长激射的激光器结构，现有技术提供的两个激光器各自具有一组增益峰不同的量子阱，两组增益峰不同的量子阱在同一衬底上外延生长，两个激光器共用同一组电极。上述现有技术提供的双波长激光器，虽然可以实现间距较宽的双波长激射，但是两个波长的功率很难平衡，始终会有一个波长在激射过程中占主导地位。由于两个波长的激光器共用同一组电极，两个激光器不能独立的进行信号调制，因此两个激光器无法独立进行优化设计，降低了激光器的性能指标。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种半导体激光装置及其制造方法和设备，用于对单个激光器进行独立优化设计，提高激光器的性能指标。为解决上述技术问题，本申请实施例提供以下技术方案：第一方面，本申请实施例提供一种半导体激光装置，所述半导体激光装置包括：第一激光器和第二激光器，其中，所述第一激光器和所述第二激光器依附于同一个衬底层；所述第一激光器的n电极和所述第二激光器的n电极之间是相互独立的，且所述第一激光器的p电极和所述第二激光器的p电极之间是相互独立的；第一信号添加到所述第一激光器的电极时，所述第一激光器内产生的电流形成第一电流通道，第二信号添加到所述第二激光器的电极时，所述第二激光器内产生的电流形成第二电流通道，所述第一信号对所述第一激光器的调制和所述第二信号对所述第二激光器的调制是相互独立的；所述第二激光器包括盖层，所述盖层用于实现所述第一电流通道和所述第二电流通道之间的相互隔离。在本申请实施例中，半导体激光装置包括：第一激光器和第二激光器，其中，第一激光器和第二激光器依附于同一个衬底层；第一激光器的n电极和第二激光器的n电极之间是相互独立的，且第一激光器的p电极和第二激光器的p电极之间是相互独立的；第一信号添加到第一激光器的电极时，第一激光器内产生的电流形成第一电流通道，第二信号添加到第二激光器的电极时，第二激光器内产生的电流形成第二电流通道，第一信号对第一激光器的调制和第二信号对第二激光器的调制是相互独立的，第二激光器包括盖层，盖层用于实现第一电流通道和第二电流通道之间的相互隔离。由于本申请实施例中在半导体激光装置中设置有两个激光器，这两个激光器在添加信号时可以形成相互隔离的不同电流通道，每个激光器可以根据自身特点进行独立的优化设计，两个激光器之间没有电串扰，因此每个激光器都可以独立的添加调制信号，因此有助于提升激光器的性能指标。在第一方面的一种可能实现中，所述第一激光器包括：第一n电极和第一p电极；所述第二激光器包括：第二n电极和第二p电极；所述第一信号从所述第一p电极注入到所述第一激光器并从所述第一n电极输出；所述第二信号从所述第二p电极注入到所述第二激光器并从所述第二n电极输出。在实际应用中，半导体激光装置内的不同激光器之间的电流通道隔离可以基于第二激光器内部的层级结构来实现，例如第二激光器中设置盖层，用于实现第一电流通道和第二电流通道之间的相互隔离，每个信号对相应的激光器的调制是相互独立的。在第一方面的一种可能实现中，所述第一激光器还包括：第一外延区，所述第一n电极和所述第一p电极位于所述第一外延区的两端；所述第二激光器还包括：第二外延区，所述第二n电极和所述第二p电极位于所述第二外延区的两端；所述第二n电极、所述第二p电极和所述第二外延区位于所述盖层的同一侧；所述第一外延区和所述第二外延区通过所述盖层相互隔离，且所述第一外延区和所述第二外延区位于所述盖层的两侧。本申请实施例中激光器中的外延区指的是在衬底层上通过外延生长的方式产生的层级结构，在激光器内在使用不同的外延材料进行外延生长时可以生成该外延材料所对应的材料层。本申请实施例中外延区是指激光器内部材料层的统称，在使用具体的外延材料进行外延生长时可以生成具体的层级结构。在第一方面的一种可能实现中，所述第一外延区，包括：第一量子阱；所述第二外延区包括：第二量子阱，所述第一量子阱和所述第二量子阱通过同一次外延生长形成；所述第一量子阱、所述第一p电极、所述第二n电极、所述第二量子阱、所述第二p电极和所述盖层都位于所述衬底层的上方；所述第一n电极位于所述衬底层的下方；所述第一p电极位于所述第一量子阱的上方；所述盖层位于所述第一量子阱和所述第二量子阱之间；所述第二n电极位于所述第二量子阱的下方，且所述第二p电极位于所述第二量子阱的上方；所述第一p电极和所述第二n电极通过所述盖层隔离开；所述第一p电极和所述第二p电极通过所述盖层、所述第二量子阱隔离开。本申请实施例中第一激光器的第一n电极和第二激光器的第二n电极相互隔离，第一激光器的第一p电极和第二激光器的第二p电极相互隔离，第一激光器的第一n电极和第二激光器的第二p电极相互隔离，第一激光器的第一p电极和第二激光器的第二n电极相互隔离，因此第一激光器内的第一电流通道和第二激光器内的第二电流通道是相互隔离的，本申请实施例中在每个激光器的电极上施加信号时，由于每个激光器可以形成属于各自激光器的电流通道，每个激光器可以根据自身特点进行独立的优化设计，两个激光器之间没有电串扰，因此每个激光器都可以独立的添加调制信号，因此有助于提升激光器的性能指标。在第一方面的一种可能实现中，所述第一外延区还包括：第一下分离限制层、第一上分离限制层；所述第二外延区还包括：第二下分离限制层、第二上分离限制层；其中，所述第一下分离限制层位于所述衬底层和所述第一量子阱之间；所述第一上分离限制层位于所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体激光装置，其特征在于，所述半导体激光装置包括：第一激光器和第二激光器，其中，/n所述第一激光器和所述第二激光器依附于同一个衬底层；/n所述第一激光器的n电极和所述第二激光器的n电极之间是相互独立的，且所述第一激光器的p电极和所述第二激光器的p电极之间是相互独立的；/n第一信号添加到所述第一激光器的电极时，所述第一激光器内产生的电流形成第一电流通道，第二信号添加到所述第二激光器的电极时，所述第二激光器内产生的电流形成第二电流通道，所述第一信号对所述第一激光器的调制和所述第二信号对所述第二激光器的调制是相互独立的；/n所述第二激光器包括盖层，所述盖层用于实现所述第一电流通道和所述第二电流通道之间的相互隔离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种半导体激光装置，其特征在于，所述半导体激光装置包括：第一激光器和第二激光器，其中，
所述第一激光器和所述第二激光器依附于同一个衬底层；
所述第一激光器的n电极和所述第二激光器的n电极之间是相互独立的，且所述第一激光器的p电极和所述第二激光器的p电极之间是相互独立的；
第一信号添加到所述第一激光器的电极时，所述第一激光器内产生的电流形成第一电流通道，第二信号添加到所述第二激光器的电极时，所述第二激光器内产生的电流形成第二电流通道，所述第一信号对所述第一激光器的调制和所述第二信号对所述第二激光器的调制是相互独立的；
所述第二激光器包括盖层，所述盖层用于实现所述第一电流通道和所述第二电流通道之间的相互隔离。


根据权利要求1所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一激光器包括：第一n电极和第一p电极；
所述第二激光器包括：第二n电极和第二p电极；
所述第一信号从所述第一p电极注入到所述第一激光器并从所述第一n电极输出；
所述第二信号从所述第二p电极注入到所述第二激光器并从所述第二n电极输出。


根据权利要求2所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一激光器还包括：第一外延区，所述第一n电极和所述第一p电极位于所述第一外延区的两端；
所述第二激光器还包括：第二外延区，所述第二n电极和所述第二p电极位于所述第二外延区的两端；所述第二n电极、所述第二p电极和所述第二外延区位于所述盖层的同一侧；
所述第一外延区和所述第二外延区通过所述盖层相互隔离，且所述第一外延区和所述第二外延区位于所述盖层的两侧。


根据权利要求3所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一外延区，包括：第一量子阱；所述第二外延区包括：第二量子阱，所述第一量子阱和所述第二量子阱通过同一次外延生长形成；
所述第一量子阱、所述第一p电极、所述第二n电极、所述第二量子阱、所述第二p电极和所述盖层都位于所述衬底层的上方；
所述第一n电极位于所述衬底层的下方；
所述第一p电极位于所述第一量子阱的上方；
所述盖层位于所述第一量子阱和所述第二量子阱之间；
所述第二n电极位于所述第二量子阱的下方，且所述第二p电极位于所述第二量子阱的上方；
所述第一p电极和所述第二n电极通过所述盖层隔离开；
所述第一p电极和所述第二p电极通过所述盖层、所述第二量子阱隔离开。


根据权利要求4所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一外延区还包括：第一下分离限制层、第一上分离限制层；所述第二外延区还包括：第二下分离限制层、第二上分离限制层；其中，
所述第一下分离限制层位于所述衬底层和所述第一量子阱之间；
所述第一上分离限制层位于所述第一量子阱的上方、且位于所述盖层的下方；
所述第二下分离限制层位于所述盖层和所述第二量子阱之间；
所述第二上分离限制层位于所述第二量子阱的上方。


根据权利要求5所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一外延区还包括：第一光栅层；所述第二外延区还包括：第二光栅层；其中，
所述第一光栅层上制作有第一光栅，所述第二光栅层上制作有第二光栅；
所述第一光栅层位于所述第一上分离限制层的上方；
所述第二光栅层位于所述第二上分离限制层的上方；
所述盖层位于所述第一光栅层的上方。


根据权利要求6所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一外延区还包括：第一接触层，所述第一接触层包括：第一脊波导；
所述第二外延区还包括：第二接触层，所述第二接触层包括：第二脊波导；
所述第一接触层位于所述第一光栅层和所述所述第一p电极之间；
所述第二接触层位于所述第二光栅层和所述所述第二p电极之间。


根据权利要求7所述的半导体激光装置，其特征在于，所述第一外延区还包括：第一二...

【专利技术属性】
技术研发人员：任正良，黄利新，操日祥，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44