一种电注入混合腔DFB激光器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种电注入混合腔DFB激光器及其制作方法，其外延结构沿激光器腔长方向包括相移区和有源区，腔长方向的一端为反射端面，其中相移区靠近反射端面；有源区的外延结构包括有源层和光栅；相移区的外延结构不包括有源层和光栅，包括无源波导层，无源波导层与有源层相接；有源区上设有用于把电流注入到有源层的正极金属，相移区上设有用于把电流注入到无源波导层来调制相移区折射率的电注入电极金属。将有源区和无源相移区对接形成混合腔激光器，对无源波导进行电注入，引起载流子浓度的变化，实现激光器相位变化和波长调谐，调谐速率和效率好，有利于激光器实现单独的线性、高速调频应用，并保持对阈值和斜效率影响小。小。小。

【技术实现步骤摘要】
一种电注入混合腔DFB激光器及其制作方法


[0001]本专利技术属于激光器的
，具体涉及一种电注入混合腔DFB激光器及其制作方法。

技术介绍

[0002]采用调频连续波(FMCW)技术的激光雷达，具有同时测量距离和速度、抗环境光干扰能力强等优点，是激光雷达的重要发展方向。FMCW雷达需要窄线宽(约100kHz)、快速且宽调谐范围的激光器(约20GHz)，窄线宽半导体激光器体积小效率高，在FMCW雷达光源领域具有理想的应用前景。
[0003]常规窄线宽半导体激光器主要为：分布式反馈激光器(DFB)、分布布拉格反射激光器(DBR)和外腔半导体激光器(ECL)。窄线宽DFB因其外延及生产工艺较简单和成熟，具有大规模量产和低成本优势，但是其调谐范围一般比较小。由于DFB激光器在阈值以上工作时，达到稳态以后激光器腔内的载流子浓度钳制在阈值Nth水平，随电流的增加载流子浓度几乎保持不变。所以激光器在阈值以上加调制电流时，腔内载流子浓度只在阈值Nth附近微弱的变化，变化幅度小。所以通过DFB激光器的正极电流来进行激光器调频的范围比较小，而且同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述DFB激光器的外延结构沿激光器腔长方向包括相移区和有源区，腔长方向的一端为反射端面，其中相移区靠近反射端面；有源区的外延结构包括有源层和光栅；相移区的外延结构不包括有源层和光栅，包括无源波导层，无源波导层与有源层相接；有源区上设有用于把电流注入到有源层的正极金属，相移区上设有用于把电流注入到无源波导层来调制相移区折射率的电注入电极金属。2.根据权利要求1所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述相移区占所述激光器的腔长的2％～20％。3.根据权利要求1所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述无源波导层的材料带隙大于所述有源区的材料带隙，光致发光波长小于激光器工作波长。4.根据权利要求1所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述外延结构设有贯穿所述相移区和有源区的脊波导，所述正极金属和电注入电极金属均设于所述脊波导上。5.根据权利要求4所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述外延结构表面形成有两沟槽，两沟槽之间形成所述脊波导，所述电注入电极金属覆盖所述两沟槽和脊波导的表面。6.根据权利要求1所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述外延结构为掩埋异质结结构，所述有源层和无源波导层于腔长方向的左右两侧被限制层包围，所述正极金属对应位于所述有源层上方，所述电注入电极金属对应位于所述无源波导层的上方。7.根据权利要求1所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述有源区的外延结构包括衬底、下包层、有源层和上包层，所述光栅设于上包层或下包层中；所述相移区的外延结构由下至上包括衬底、下包层、无源波导层和上包层，所述上包层和下包层具有相反的掺杂类型。8.根据权利要求7所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述下包层、无源波导层和上包层形成PN结。9.根据权利要求7所述的电注入混合腔DFB激光器，其特征在于：所述无源波导层的材料带隙小于所述下包层和上...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁振文，孙维忠，黄祝阳，
申请(专利权)人：厦门市三安集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：