一种激光芯片及光模块制造技术

本申请提供的激光芯片及光模块中，激光芯片集成有增益区、光栅区和电吸收调制区，增益区产生光束，光栅区对光束进行波长调谐；电吸收调制区的量子阱具有特殊的结构设计，保证优良的传输性能，进一步提高信号调制速度；同时量子阱衬底层和金属电极之间、回置层和金属电极之间、量子阱顶层和金属电极之间均填充有二氧化硅层；本申请实施例中的电吸收调制区通过特殊设计进而实现25G信号调制速度，满足10公里传输距离要求。因此，本申请实施例中的激光芯片为一款集成增益、波长可调节、电信号调制功能于一身的芯片。功能于一身的芯片。功能于一身的芯片。

【技术实现步骤摘要】
一种激光芯片及光模块


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种激光芯片及光模块。

技术介绍

[0002]在当今光纤传输系统中，对光源的要求越来越高。高速、高集成度、波长可调谐的光源一直是业界研究的热点，其中与电吸收调制器集成的激光芯片随之而出，与电吸收调制器集成的激光芯片中存在这样的技术问题：一，信号调制速度基本上在10G处，不能达到25G的高信号调制速度，进而不能满足10公里传输需求；二，不能集成波长调节功能，导致在密集波分复用系统中大量不同信号的光源需要同时启用及维护。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种激光芯片及光模块，通过将增益、波长可调节、电信号调制功能集成到一款芯片中，进而实现25G信号调制速度且8nm以上波长调节范围。
[0004]本申请实施例提供的一种激光芯片，包括：
[0005]增益区，用于产生光束；
[0006]光栅区，用于对来自所述增益区的光束进行波长调谐；
[0007]电吸收调制区，包括量子阱，所述量子阱包括相互堆叠的量子阱衬底层、第一异质结层、势阱和势垒层、第二异质结层、回置层和量子阱顶层，其中所述量子阱衬底层和金属电极之间、所述回置层和金属电极之间、所述量子阱顶层和金属电极之间均填充有二氧化硅层，用于对来自所述光栅区的光束进行信号调制。
[0008]本申请实施例提供的光模块包括上述激光芯片。
[0009]有益效果：本申请提供的激光芯片及光模块中，激光芯片集成有增益区、光栅区和电吸收调制区，增益区产生光子且被放大，光栅区对被放大的光波进行选频，电吸收调制区对特定的波长进行调制，然后实现特定波长激光的输出；光栅区可输出不同波长的光束；且电吸收调制区的量子阱具有特殊的结构设计，保证优良的传输性能，进一步提高信号调制速度；同时量子阱衬底层和金属电极之间、回置层和金属电极之间、量子阱顶层和金属电极之间均填充有二氧化硅层，二氧化硅层的设置可以调整芯片电容，获得较小的寄生电容，进一步提高信号调制速度；本申请实施例中的电吸收调制区通过特殊设计进而实现25G信号调制速度，满足10公里传输距离要求。因此，本申请实施例中的激光芯片为一款集成增益、波长可调节、电信号调制功能于一身的芯片，对光纤传输系统有着重要的意义。
附图说明
[0010]为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流
程、信号的实际时序等的限制。
[0011]图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图；
[0012]图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图；
[0013]图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图；
[0014]图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图；
[0015]图5为根据一些实施例的一种激光芯片的外观示意图；
[0016]图6为根据一些实施例的一种激光芯片的外沿生长结构示意图；
[0017]图7为根据一些实施例的激光芯片中电吸收调制区的量子阱结构示意图；
[0018]图8为根据一些实施例的一种激光芯片的调制速度示意图；
[0019]图9为根据一些实施例的一种激光芯片波长随注入电流的变化示意图；
[0020]图10为根据一些实施例的一种激光芯片的制作工艺示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图，对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0022]除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
[0023]以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
[0025]“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。
[0026]“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
[0027]本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用
于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
[0028]如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。
[0029]光通信技术中，使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光芯片，其特征在于，包括：增益区，用于产生光束；光栅区，用于对来自所述增益区的光束进行波长调谐；电吸收调制区，包括量子阱，所述量子阱包括相互堆叠的量子阱衬底层、第一异质结层、势阱和势垒层、第二异质结层、回置层和量子阱顶层，其中所述量子阱衬底层和金属电极之间、所述回置层和金属电极之间、所述量子阱顶层和金属电极之间均填充有二氧化硅层，用于对来自所述光栅区的光束进行信号调制。2.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述增益区包括相互堆叠的InP垫层、波导层、增益量子阱结构层和p型掺杂InP层；所述光栅区包括相互堆叠的InP垫层、光栅层和波导层；所述电吸收调制区包括相互堆叠的InP垫层和量子阱结构层；其中，所述光栅区的波导层为所述光栅区的顶层，所述电吸收调制区的量子阱结构层为所述电吸收调制区的顶层；所述增益区的波导层、所述光栅区的波导层和所述电吸收调制区的量子阱结构层处于同一层。3.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述增益区与所述光栅区之间设置有第一隔离区，所述光栅区与所述电吸收调制区之间设有第二隔离区。4.根据权利要求1所述的激光芯片，其特征在于，所述量子阱衬底层为n型InP衬底，所述第一异质结层、势阱和势垒层...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁海波，章力明，马军涛，吴名忠，
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：