一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器制造技术

本发明专利技术提供一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器及其制备方法，包括：三层平板波导(1000)，包括至上而下的上波导层(1100)、芯层(1200)及下波导层(1300)，其中，上波导层(1100)为脊形，其脊背或脊侧面上形成有高阶表面光栅(1111)；金属电极(2000)，包括上表面金属(2100)和下表面金属(2200)，上表面金属(2100)形成在上波导层(1100)的上表面，下表面金属(2200)形成在下波导层(1300)的下表面；电绝缘层(3000)，其形成在高阶表面光栅(1111)凹槽表面以及上表面金属(2100)和上波导层(1100)之间。本发明专利技术提供的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器可以使用普通的接触式光刻制作，可以大幅度降低激光器的成本和提高激光器产量。

【技术实现步骤摘要】
一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器
本专利技术涉及半导体光电子器件
，具体涉及一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器及其制备方法。
技术介绍
为了满足人们日益增长的对更高带宽的需求，越来越多的新技术应用于网络通信中，其中光通信技术发挥了巨大作用。相比于电缆，光通信采用的光纤具有带宽高、损耗低、成本低、重量轻、占空间小、抗干扰性好和保密性好等优点，已经在远距离传输和数据中心的中短距离传输中取代了电缆。在光通信中，直接调制半导体激光器是不可或缺的光源，相比于电吸收和马赫-曾德尔干涉仪，直接调制半导体激光器具有成本低、系统简易、能量转换效率高等优点。以往的直接调制半导体激光器大多采用分布反馈布拉格反射镜(DFB，一种一阶光栅)结构，此外还有侧向光栅(一般也是一阶光栅)和垂直腔面发射激光器(VCSEL)。由于一阶光栅对应周期很短(百纳米量级)所以采用一阶光栅的激光器需要精确度很高的光刻来制作，比如电子束曝光，这是一种耗时长，生产效率低的工艺。如果采用DFB结构，还需要二次外延，这又增加了成本，降低了生产效率。虽然侧向光栅不需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，包括：/n三层平板波导(1000)，包括至上而下的上波导层(1100)、芯层(1200)及下波导层(1300)，其中，所述上波导层(1100)为脊形，其脊背或脊侧面上形成有高阶表面光栅(1111)；/n金属电极(2000)，包括上表面金属(2100)和下表面金属(2200)，所述上表面金属(2100)形成在所述上波导层(1100)的上表面，所述下表面金属(2200)形成在所述下波导层(1300)的下表面；/n电绝缘层(3000)，其形成在所述高阶表面光栅(1111)凹槽表面以及上表面金属(2100)和上波导层(1100)之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，包括：
三层平板波导(1000)，包括至上而下的上波导层(1100)、芯层(1200)及下波导层(1300)，其中，所述上波导层(1100)为脊形，其脊背或脊侧面上形成有高阶表面光栅(1111)；
金属电极(2000)，包括上表面金属(2100)和下表面金属(2200)，所述上表面金属(2100)形成在所述上波导层(1100)的上表面，所述下表面金属(2200)形成在所述下波导层(1300)的下表面；
电绝缘层(3000)，其形成在所述高阶表面光栅(1111)凹槽表面以及上表面金属(2100)和上波导层(1100)之间。


2.根据权利要求1所述的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，所述高阶表面光栅(1111)可以设置于腔长任意位置，包括靠近前腔面、远离前腔面。


3.根据权利要求2所述的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，所述高阶表面光栅(1111)的特征尺寸大于1微米。


4.根据权利要求1所述的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，所述高阶表面光栅(1111)制作方法包括接触式光刻、电子束曝光制作。


5.根据权利要求1所述的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，所述采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器为单次外延器件。


6.根据权利要求1所述的采用高阶表面光栅的直接调制半导体激光器，其特征在于，所述芯层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑婉华，马丕杰，李晶，董风鑫，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11