半导体激光器制造技术

公开了具有有源区的半导体激光器，该有源区具有纵向轴线、第一刻面端和第二刻面端。第二刻面端发射来自各自半导体激光器的主输出光束。第一刻面端可以具有低反射涂层。第一刻面端可以不垂直于有源区的纵向轴线。半导体激光器可以是沿着有源区的纵向轴线具有多个衍射光栅的分布反馈(DFB)激光器。多个衍射光栅可以包括靠近有源区的第一端定位的第一衍射光栅、靠近有源区的第二端定位的第二衍射光栅、以及定位在第一衍射光栅与第二衍射光栅之间的第三衍射光栅。第一衍射光栅可以沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第一距离。第二衍射光栅可以沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第二距离。第一距离和第二距离中的每一者大于零。离中的每一者大于零。离中的每一者大于零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体激光器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请涉及于2021年3月17日提交的标题为“半导体激光器(SEMICONDUCTOR LASERS)”的第17/204,550号美国专利申请，其整个公开的全部内容通过引用明确并入本文。


[0003]本专利技术涉及半导体激光器，并且特别地涉及具有多个光栅的分布反馈(DFB)半导体激光器。

技术介绍

[0004]参考图1，描绘了具有多个分布反馈(DFB)光栅12的常规半导体激光器10。常规半导体激光器10包括有源层14、n型包层(cladding layer)16和p型包层18。有源层14具有纵向轴线20。有源层14在纵向方向上由后刻面30和前刻面32界定。后刻面30具有设置在其上的高反射率涂层。示例性高反射率涂层反射50％或更多的入射光。前刻面32具有设置在其上的低反射率涂层。示例性低反射率涂层反射小于5％的入射光。
[0005]多个DFB光栅12包括靠近后刻面30定位并具有纵向长度42的后标准衍射光栅40、靠近前刻面32定位并具有纵向长度46的前标准衍射光栅44、以及定位在后标准衍射光栅40与前标准衍射光栅44之间并具有纵向长度50的第三光栅48。后标准衍射光栅40和第三光栅48被区域52分开，并且前标准衍射光栅44和第三光栅48被区域54分开。区域52和区域54中的每一者不包括任何光栅结构。例如，区域52和区域54中的每一者可以由p型包层材料构成，并且没有任何光栅结构。在另一示例中，区域52和区域54中的每一者可以包括不同于p型包层材料的材料块，并且也没有任何光栅结构。这样，后标准衍射光栅40和第三光栅48是非邻接的，并且第三光栅48和前标准衍射光栅44是非邻接的。第三光栅48具有与后标准衍射光栅40和前标准衍射光栅44不同的间距。
[0006]参考图2，有源层14的纵向长度约为150微米(μm)，后标准衍射光栅40的纵向长度42约为25μm，前标准衍射光栅44的纵向长度46约为75μm，并且第三光栅48的纵向长度50约为50μm。应该理解，区域52和区域54的纵向长度约为100纳米(nm)或300nm，没有在图2中示出。
[0007]半导体激光器10具有由III
‑
V材料制成的有源层、由III
‑
V材料制成的n型包层16和由III
‑
V材料制成的p型包层18。后标准衍射光栅40的间距约为200nm。

技术实现思路

[0008]在本公开的示例性实施例中，提供了一种半导体激光器。该半导体激光器包括具有纵向轴线、第一刻面端和第二刻面端的有源区，第二刻面端从半导体激光器发射输出光束；设置在有源区的第一刻面端上的第一低反射涂层；设置在有源区的第二刻面端上的第二低反射涂层；以及沿着有源区的纵向轴线定位的多个衍射光栅。多个衍射光栅包括靠近
有源区的第一刻面端定位的第一衍射光栅、靠近有源区的第二刻面端定位的第二衍射光栅、以及定位在第一衍射光栅与第二衍射光栅之间的第三衍射光栅，第一衍射光栅沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第一距离，并且第二衍射光栅沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第二距离，第一距离和第二距离中的每一者大于零。
[0009]在其示例中，沿着有源区的纵向轴线的第三衍射光栅的中点定位成相比有源区的第一刻面端更靠近有源区的第二刻面端。在其变型中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位在距第一刻面端约有源区的长度的60％处。在其另一个变型中，第三衍射光栅包括沿着有源区的纵向轴线间隔开的第一端和第二端，第三衍射光栅的第二端沿着有源区的纵向轴线定位成距有源区的第二刻面端相比第三衍射光栅的第一端距有源区的第二刻面端远两倍以上。在其进一步的变型中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的间隔的至少40％处。
[0010]在其另一示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的约30％至约70％范围内。
[0011]在其进一步的示例中，第三衍射光栅包括沿着有源区的纵向轴线间隔开的第一端和第二端，第三衍射光栅的第二端沿着有源区的纵向轴线定位成距有源区的第二刻面端相比第三衍射光栅的第一端距有源区的第二刻面端远两倍以上。
[0012]在其仍另一示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的至少40％处。
[0013]在其又另一示例中，每个第一衍射光栅中具有第一恒定间距，并且第二衍射光栅具有第二恒定间距。在其变型中，第一恒定间距等于第二恒定间距。
[0014]在其仍另一示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的至少47％处。
[0015]在其又进一步的示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的至少53％处。
[0016]在其又仍进一步的示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的至少60％处。
[0017]在其仍进一步的示例中，第三衍射光栅是波纹间距调制衍射光栅。
[0018]在其又进一步的示例中，第三衍射光栅是四分之一波长移位光栅结构。
[0019]在其另一示例性实施例中，提供了一种半导体激光器。该半导体激光器包括：具有纵向轴线、第一刻面端和第二刻面端的有源区，第一刻面端不垂直于纵向轴线，并且第二刻面端发射半导体激光器的输出光束；设置在有源区的第二刻面端上的第一低反射涂层；以及沿着有源区的纵向轴线定位的多个衍射光栅。多个衍射光栅包括靠近有源区的第一端定位的第一衍射光栅、靠近有源区的第二端定位的第二衍射光栅、以及定位在第一衍射光栅与第二衍射光栅之间的第三衍射光栅，第一衍射光栅沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第一距离，并且第二衍射光栅沿着有源区的纵向轴线与第三衍射光栅间隔开第二距离，第一距离和第二距离中的每一者大于零。
[0020]在其示例中，沿着有源区的纵向轴线的第三衍射光栅的中点定位成相比有源区的第一刻面端更靠近有源区的第二刻面端。
[0021]在其另一示例中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位在距第一刻面
端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的约30％至约70％范围内。在其变型中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位在距第一刻面端有源区的长度的约60％处。在其另一个变型中，第三衍射光栅包括沿着有源区的纵向轴线间隔开的第一端和第二端，第三衍射光栅的第二端沿着有源区的纵向轴线定位成距有源区的第二刻面端相比第三衍射光栅的第一端距有源区的第二刻面端远两倍以上。在其进一步的变型中，第三衍射光栅的中点沿着有源区的纵向轴线定位成间隔距离第一刻面端从第一刻面端到第二刻面端的总长度的至少40％处。
[0022]在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体激光器，包括：有源区，所述有源区具有纵向轴线、第一刻面端和第二刻面端，所述第二刻面端发射来自所述半导体激光器的输出光束；第一低反射涂层，所述第一低反射涂层设置在所述有源区的所述第一刻面端上；第二低反射涂层，所述第二低反射涂层设置在所述有源区的所述第二刻面端上；多个衍射光栅，所述多个衍射光栅沿着所述有源区的所述纵向轴线定位，所述多个衍射光栅包括靠近所述有源区的所述第一刻面端定位的第一衍射光栅、靠近所述有源区的所述第二刻面端定位的第二衍射光栅、以及定位在所述第一衍射光栅与所述第二衍射光栅之间的第三衍射光栅，所述第一衍射光栅沿着所述有源区的所述纵向轴线与所述第三衍射光栅间隔开第一距离，并且所述第二衍射光栅沿着所述有源区的所述纵向轴线与所述第三衍射光栅间隔开第二距离，所述第一距离和所述第二距离中的每一者大于零。2.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，沿着所述有源区的所述纵向轴线的所述第三衍射光栅的中点定位成相比所述有源区的所述第一刻面端更靠近所述有源区的所述第二刻面端。3.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端的总长度的约30％至约70％范围内。4.如权利要求2所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的所述中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位在距所述第一刻面端所述有源区的长度的约60％处。5.如权利要求2所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅包括沿着所述有源区的所述纵向轴线间隔开的第一端和第二端，所述第三衍射光栅的所述第二端沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成距所述有源区的所述第二刻面端相比所述第三衍射光栅的所述第一端距所述有源区的所述第二刻面端远两倍以上。6.如权利要求2所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的所述中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端的总长度的至少40％处。7.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅包括沿着所述有源区的所述纵向轴线间隔开的第一端和第二端，所述第三衍射光栅的所述第二端沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成距所述有源区的所述第二刻面端相比所述第三衍射光栅的所述第一端距所述有源区的所述第二刻面端远两倍以上。8.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端的总长度的至少40％处。9.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，每个所述第一衍射光栅具有第一恒定间距，并且所述第二衍射光栅具有第二恒定间距。10.如权利要求9所述的半导体激光器，其中，所述第一恒定间距等于所述第二恒定间距。11.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端
的总长度的至少47％处。12.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端的总长度的至少53％处。13.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅的中点沿着所述有源区的所述纵向轴线定位成间隔距离所述第一刻面端从所述第一刻面端到所述第二刻面端的总长度的至少60％处。14.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅是波纹间距调制的衍射光栅。15.如权利要求1所述的半导体激光器，其中，所述第三衍射光栅是四分之一波长移位光栅结构。16.一种半导体激光器，包括：有源区，所述有源区具有纵向轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：江一帆，M，
申请(专利权)人：镁可微波技术有限公司，
类型：发明
国别省市：