半导体激光器及包含其的光芯片制造技术

本申请实施例提供了一种半导体激光器及包含其的光芯片，属于半导体激光器领域。本申请实施例提供的半导体激光器包括一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。因为脊波导脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，因此可以使得基模的模场分布与高阶模模场分布明显不同，同时脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，从而可以明显增大高阶模的损耗，进而实现基模激射。现基模激射。现基模激射。

【技术实现步骤摘要】
半导体激光器及包含其的光芯片


[0001]本申请属于半导体激光器领域，具体涉及一种半导体激光器及包含其的光芯片。

技术介绍

[0002]大模场、高功率的单模窄线宽半导体激光器在泵浦、光通信、医疗等领域有着越来越广泛的应用，从而有着较大的应用需求。
[0003]当增大波导尺寸以增大基模模场时，一个难以避免的问题是模式数目也会变多。虽然高阶横模(简称高阶模)的模式损耗略高于基模，但它们与光栅的作用更强烈，耦合系数更大，从而经过一定长度的光栅时其功率反射率可能比基模更高，使得激光器会多模激射或者基于某个高阶模激射，而不能实现通常期望的基于基模的激射。

技术实现思路

[0004]本申请是为了保证在增大波导尺寸进而波导为多模波导的情况下，使基模优先于高阶模激射，从而提供一种半导体激光器及包含其的光芯片。
[0005]本申请提供了一种半导体激光器，具有这样的特征，包括：
[0006]一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，
[0007]脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。
[0008]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0009]脊波导的材料是InGaAsP或InGaAs。
[0010]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0011]其还包括位于脊形区上表面的上包层。
[0012]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0013]多个脊波导包括第一脊波导、第二脊波导及第三脊波导，第一脊波导位于第二脊波导、第三脊波导之间；
[0014]第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度与第一脊波导的脊形区的高度不相等，
[0015]其中，第一脊波导、第二脊波导及第三脊波导中的至少一者是前述的脊波导。
[0016]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0017]第一脊波导的脊形区的高度大于第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度时，第一脊波导的脊形区是P型掺杂的波导，第二脊波导、第三脊波导的脊形区是P型掺杂的波导和/或n型掺杂的波导；或
[0018]第一脊波导的脊形区的高度小于第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度时，第二脊波导、第三脊波导的脊形区是P型掺杂的波导，第一脊波导的脊形区是P型掺杂的波导和/或n型掺杂的波导。
[0019]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0020]半导体激光器是分布式反馈DFB激光器、分布式布拉格反射DBR激光器和F
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P腔激光器中的任意一者。
[0021]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0022]其还包括发光单元与下包层，脊波导位于下包层之上，发光单元设置在脊波导脊形区的底部与下包层之间。
[0023]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0024]其还包括用于提供光反馈的光栅。
[0025]上述的半导体激光器，具有这样的特征：
[0026]当半导体激光器是分布式反馈DFB激光器时，分布式反馈DFB激光器的两端镀膜，
[0027]分布式反馈DFB激光器的一端镀高反膜，另一端镀高透模；或
[0028]分布式反馈DFB激光器的两端均镀高透模。
[0029]本申请还提供一种光芯片，具有这样的特征，光芯片包括前述任一项的半导体激光器。
[0030]本申请实施例提供的半导体激光器包括一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。因为脊波导脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，因此可以使得基模的模场分布与高阶模模场分布明显不同，同时脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，从而可以明显增大高阶模的损耗，进而实现基模激射。
附图说明
[0031]图1是本申请实施例1中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0032]图2是本申请实施例2中半导体激光器的剖面示意图。
[0033]图3是本申请实施例3中半导体激光器的剖面示意图。
[0034]图4是本申请实施例4中半导体激光器的横截面及剖面示意图。
[0035]图5是本申请实施例5中半导体激光器的横截面及剖面示意图。
[0036]图6是本申请实施例6中半导体激光器的横截面及剖面示意图。
[0037]图7是本申请实施例7中半导体激光器的剖面示意图。
[0038]图8是本申请实施例8中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0039]图9是本申请实施例9中半导体激光器的剖面示意图。
[0040]图10是本申请实施例10中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0041]图11是本申请实施例11中半导体激光器的剖面示意图。
[0042]图12是本申请实施例12中半导体激光器的剖面示意图。
[0043]图13是本申请实施例13中半导体激光器的剖面示意图。
[0044]图14是本申请实施例14中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0045]图15是本申请实施例15中半导体激光器的剖面示意图。
[0046]图16是本申请实施例16中半导体激光器的剖面示意图。
[0047]图17是本申请实施例17中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0048]图18是本申请实施例18中半导体激光器的剖面示意图。
[0049]图19是本申请实施例19中半导体激光器的剖面示意图。
[0050]图20是本申请实施例20中半导体激光器的局部立体结构示意图。
[0051]附图编号：半导体激光器1
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20、下包层30、发光单元40、光栅50、脊波导60、脊形区61、平板区62、第一脊波导63、第二脊波导64、第三脊波导65、上包层70、金属电极80、电隔离层90。
具体实施方式
[0052]为了使本申请实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下结合实施例与附图对本申请提供的半导体激光器及包含其的光芯片作具体阐述。
[0053]本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。在本申请说明书全文中，将相同或相似的组件以及具有相同或相似的功能的组件通过类似附图标记来表示。在此所描述的有关附图的实施例为说明性质的、图解性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。
[0054]如本文中所使用，除非经特别指定或限定之外，相对性的用词例如：“垂直”、“侧面”、“上部”、“下部”以及其衍生性的用词(例如“上表面”等等)应该解释成引用在讨论中所描述或在附图中所描示的方向。这些相对性的用词仅用于描述上的方便，且并不要求将本申请以特定的方向建构或操作。
[0055]另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器，其特征在于，包括：一或多个脊波导，所述脊波导包括脊形区与平板区，所述脊形区的宽度小于或等于所述平板区的厚度，所述脊形区与所述平板区为折射率相同的波导，所述脊形区为P型掺杂的波导，所述平板区是n型掺杂的波导。2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述脊波导的材料是InGaAsP或InGaAs。3.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：其还包括位于所述脊形区上表面的上包层。4.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：所述多个脊波导包括第一脊波导、第二脊波导及第三脊波导，所述第一脊波导位于所述第二脊波导、所述第三脊波导之间；所述第二脊波导、所述第三脊波导的脊形区的高度与所述第一脊波导的脊形区的高度不相等，其中，所述第一脊波导、所述第二脊波导及所述第三脊波导中的至少一者是权利要求1所述的脊波导。5.根据权利要求4所述的半导体激光器，其特征在于：所述第一脊波导的脊形区的高度大于所述第二脊波导、所述第三脊波导的脊形区的高度时，所述第一脊波导的脊形区是P型掺杂的波导，所述第二脊波导、所述第三脊波导的脊形区是P型掺杂的波导和/或n型掺杂的波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，付陈忠，彭传艳，
申请(专利权)人：上海图灵智算量子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：