双波长半导体激光器及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种双波长半导体激光器及其制备方法，双波长半导体激光器包括：第一DBR激光区，包括第一光栅区，第一光栅区设置有第一弯曲波导；第二DBR激光区，包括第二光栅区，第一光栅区设置有第一弯曲波导，第二光栅区设置有第二弯曲波导，第一夹角与第二夹角互不相同，第一光栅区的光栅和第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，第一夹角为第一弯曲波导与垂直第一光栅区的光栅方向所成的夹角，第二夹角为第二弯曲波导与垂直第二光栅区的光栅方向所成的夹角。根据本发明专利技术实施例提供的方案，通过光栅结合弯曲波导实现了等效啁啾光栅，利用弯曲波导与光栅的夹角不同增大了DBR激光区的反射谱范围，有效提高激光器的调谐范围和拍频实现的微波调谐范围。实现的微波调谐范围。实现的微波调谐范围。

【技术实现步骤摘要】
双波长半导体激光器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及但不限于光电子领域，尤其涉及一种双波长半导体激光器及其制备方法。

技术介绍

[0002]双波长半导体激光器具有体积小、功率高、输出波长稳定、易于制备等特点，在波分复用、太赫兹光源、光学遥感、光载微波等领域得到广泛的应用。目前的双波长半导体激光器分为共腔型、串行型和并行型三种，共腔型双波长半导体激光器和串行型双波长半导体激光器的其中一个光腔的激射光会对另一个光腔造成影响，导致双波长光腔不均匀、器件工作不稳定等不利影响。而并行型双波长半导体激光器是将两个具有不同激射波长的单模激光器通过光合波区实现双波长输出，能够很好地避免两个单模激光器光腔之间的串扰，实现稳定的波长输出。
[0003]对于常见的并行型双波长半导体激光器，主要通过分布式反馈(Distributed Feedback，DFB)激光器实现，但是DFB激光器的制备难度和成本较高，而且范围较小，导致最终拍频实现的微波调谐范围较小。

技术实现思路

[0004]以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0005]本专利技术实施例提供了一种双波长半导体激光器及其制备方法，能够增大双波长半导体激光器的可调谐范围。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种双波长半导体激光器，包括：
[0007]第一分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflection，DBR)激光区，所述第一DBR激光区包括第一光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导；
[0008]第二DBR激光区，所述第二DBR激光区包括第二光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导，所述第二光栅区设置有第二弯曲波导，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，其中，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角。
[0009]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种双波长半导体激光器的制备方法，所述双波长半导体激光器由反射端到出射端方向依次划分为可调谐滤波区、光栅区、相区、增益区、合波区和SOA区，其中，所述光栅区包括第一光栅区和第二光栅区，所述制备方法包括以下步骤：
[0010]在衬底制备第一选区介质SAG掩膜条对和第二SAG掩膜条对，其中，所述第一SAG掩膜条对的位置与所述SOA区相对应，所述第二SAG掩膜条对的位置与所述增益区相对应；
[0011]通过一次外延在所述衬底上依次生长下分别限制层、波导层和上分别限制层，其中，所述波导层包括第一弯曲波导和第二弯曲波导，所述第一弯曲波导位于与所述第一光栅区所对应的位置，所述第二弯曲波导位与所述第二光栅区所对应的位置；
[0012]去掉所述第一SAG掩膜条对和第二SAG掩膜条对，在所述上分别限制层与第一光栅区和所述第二光栅区相对应的位置制备光栅，其中，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅的光栅周期相同，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角；
[0013]二次外延生长盖层，其中，所述盖层为P型盖层。
[0014]本专利技术实施例包括：第一DBR激光区，所述第一DBR激光区包括第一光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导；第二DBR激光区，所述第二DBR激光区包括第二光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导，所述第二光栅区设置有第二弯曲波导，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，其中，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角。根据本专利技术实施例提供的方案，通过光栅结合弯曲波导实现了等效啁啾光栅，同时第一弯曲波导和第二弯曲波导与光栅的夹角不同，能够有效增大DBR激光区的反射谱范围，有效提高激光器的调谐范围和拍频实现的微波调谐范围。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0016]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0017]图1是本专利技术提供的双波长半导体激光器的结构俯视图；
[0018]图2是本专利技术提供的双波长半导体激光器的纵向剖面图；
[0019]图3是本专利技术提供的双波长半导体激光器中光栅和弯曲波导的示意图；
[0020]图4是本专利技术提供的双波长半导体激光器的光栅区的反射谱；
[0021]图5是本专利技术提供的双波长半导体激光器的可调谐滤波区的两个环形谐振区的传输谱；
[0022]图6是本专利技术提供的双波长半导体激光器的可调谐滤波区的两个环形谐振区的组合传输谱；
[0023]图7是本专利技术提供的双波长半导体激光器的可调谐滤波区包括一个环形谐振区的传输谱；
[0024]图8是本专利技术提供的双波长半导体激光器的可调谐滤波区包括两个环形谐振区的激射原理示意图；
[0025]图9是本专利技术提供的双波长半导体激光器的可调谐滤波区包括一个环形谐振区的激射原理示意图；
[0026]图10是本专利技术提供的双波长半导体激光器的制备方法的流程图；
[0027]图11是本专利技术提供的选区介质(Selective Area Growth，SAG)掩膜条的示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0030]本专利技术提供了一种双波长半导体激光器及其制备方法，双波长半导体激光器包括：第一DBR激光区，所述第一DBR激光区包括第一光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导；第二DBR激光区，所述第二DBR激光区包括第二光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导，所述第二光栅区设置有第二弯曲波导，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双波长半导体激光器，其特征在于，包括：第一分布式布拉格反射镜DBR激光区，第一DBR激光区包括第一光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导；第二DBR激光区，所述第二DBR激光区包括第二光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导，所述第二光栅区设置有第二弯曲波导，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角。2.根据权利要求1所述的双波长半导体激光器，其特征在于：所述第一DBR激光区包括第一增益区和第一相区，所述第一相区位于所述第一光栅区的出光侧，所述第一增益区位于所述第一相区的出光侧；所述第二DBR激光区包括第二增益区和第二相区，所述第二相区位于所述第二光栅区的出光侧，所述第二增益区位于所述第二相区的出光侧。3.根据权利要求2所述的双波长半导体激光器，其特征在于，还包括：第一可调谐滤波区，所述第一光栅区位于所述第一可调谐滤波区的出光侧；第二可调谐滤波区，所述第二光栅区位于所述第二可调谐滤波区的出光侧。4.根据权利要求3所述的双波长半导体激光器，其特征在于：所述第一可调谐滤波区和所述第二可调谐滤波区均包括至少两个环形谐振区。5.根据权利要求4所述的双波长半导体激光器，其特征在于，还包括：合波区，所述合波区位于所述第一增益区和所述第二增益区的出光侧；半导体光放大器SOA区，所述SOA区位于所述合波区的出光侧。6.根据权利要求5所述的双波长半导体激光器，其特征在于：所述第一DBR激光区、所述第二DBR激光区、所述第一可调谐滤波区、所述第二可调谐滤波区、所述合波区和所述SOA区均由下至上依次包括：衬底、缓冲层、下分别限制层、波导层、上分别限制层、P型盖层。7.根据权利要求6所述的双波长半导体激光器，其特征在于：所述SOA区、所述第一DBR激光区、所述第二DBR激光区、所述第一可调谐滤波区和所述第二可调谐滤波区所对应的所述P型盖层的上侧还包括P型电极层。8.根据权利要求6所述的双波长半导体激光器，其特征在于：所述第一光栅区和所述第二光栅区所对应的所述P型盖层和所述上分别限制层之间还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓秋芳，李玮淳，
申请(专利权)人：苏州洛合镭信光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：