具有微腔结构的分布式反馈激光器及制备方法技术

本发明专利技术实施例提供一种具有微腔结构的分布式反馈激光器及制备方法，分布式反馈激光器包括P电极、P掺杂层、量子阱有源层、N掺杂层和N电极；P电极两侧分别设置有一个空气微孔波导阵列，空气微孔波导阵列由按照第一预设排布结构排布的多个第一空气微孔形成，每个第一空气微孔均贯穿P掺杂层、量子阱有源层和N掺杂层并在衬底上表面截止；分布式反馈激光器还包括微腔结构，微腔结构设置在P电极的正下方，微腔结构由按照第二预设排布结构排布的多个第二空气微孔形成，每个第二空气微孔均贯穿P掺杂层、量子阱有源层和N掺杂层，并在衬底上表面截止。本发明专利技术实施例利用光子晶体慢光效应设计超短激光谐振腔，从而降低芯片体积，提高芯片可集成性能。

【技术实现步骤摘要】
具有微腔结构的分布式反馈激光器及制备方法
本专利技术涉及集成光电子器件领域，尤其涉及一种具有微腔结构的分布式反馈激光器及制备方法。
技术介绍
分布式反馈激光器(DFB-LD)是在半导体激光器中建立布拉格光栅，依靠光栅的选模原理来获取特定激射波长的激光器。DFB激光器的光栅分布在整个激光器的谐振腔中，光波在反馈的同时可以获得增益。DFB-LD一般可以分为两种：增益耦合和折射率耦合，前者是把光栅结构刻制到有源区，使得有源区的增益周期性变化，从而对激光腔中的光导模产生反馈作用。后者是把光栅结构刻制在有源区上方，通过对有源区光导模倏逝场的作用而对激光腔的光导模产生反馈作用。但是，增益耦合的DFB-LD制造工艺复杂，制造成本较高，成品率较低。所以目前主要采用均匀光栅的折射率耦合，一般以III-V族半导体材料作为多量子阱结构有源层。DFB激光器最大特点是具有非常好的单色性(即光谱纯度)，它的线宽普遍可以做到1MHz以内，以及具有非常高的边模抑制比(SMSR)，可高达40-50dB以上。DFB-LD芯片是目前10G、100G光纤通信网络，企业以太网，云计算中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，包括：自顶向下依次设置的P电极、P掺杂层、量子阱有源层、N掺杂层、衬底和N电极；/n所述P电极位于所述P掺杂层的表面中央位置，所述P电极两侧分别设置有一个空气微孔波导阵列，所述空气微孔波导阵列由按照第一预设排布结构排布的多个第一空气微孔形成，每个所述第一空气微孔均贯穿所述P掺杂层、所述量子阱有源层和所述N掺杂层，并在所述衬底上表面截止；/n所述分布式反馈激光器还包括：微腔结构，所述微腔结构设置在所述P电极的正下方，所述微腔结构由按照第二预设排布结构排布的多个第二空气微孔形成，每个所述第二空气微孔均贯穿所述P掺杂层、所述量子阱有源层和所述N掺杂...

【技术特征摘要】
1.一种具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，包括：自顶向下依次设置的P电极、P掺杂层、量子阱有源层、N掺杂层、衬底和N电极；
所述P电极位于所述P掺杂层的表面中央位置，所述P电极两侧分别设置有一个空气微孔波导阵列，所述空气微孔波导阵列由按照第一预设排布结构排布的多个第一空气微孔形成，每个所述第一空气微孔均贯穿所述P掺杂层、所述量子阱有源层和所述N掺杂层，并在所述衬底上表面截止；
所述分布式反馈激光器还包括：微腔结构，所述微腔结构设置在所述P电极的正下方，所述微腔结构由按照第二预设排布结构排布的多个第二空气微孔形成，每个所述第二空气微孔均贯穿所述P掺杂层、所述量子阱有源层和所述N掺杂层，并在所述衬底上表面截止。


2.根据权利要求1所述的具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，所述第一预设排布结构至少包括三角晶格结构或四方晶格结构。


3.根据权利要求2所述的具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，所述第二预设排布结构是在所述第一预设排布结构的基础上去掉预设数量的空气微孔后形成的排布结构。


4.根据权利要求1所述的具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，所述微腔结构中第二空气微孔的大小和周期与所述空气微孔波导阵列中第一空气微孔的大小和周期相同。


5.根据权利要求1所述的具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，所述微腔结构中第二空气微孔的大小与所述空气微孔波导阵列中第一空气微孔的大小相同，所述微腔结构中第二空气微孔的周期与所述空气微孔波导阵列中第一空气微孔的周期不同。


6.根据权利要求1所述的具有微腔结构的分布式反馈激光器，其特征在于，所述第一空气微孔的截面形状至少包括圆形、椭圆形、正多边形或矩形。


7.根据权利要求1所述的具有微腔结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翊东，崔开宇，刘仿，冯雪，张巍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11