【技术实现步骤摘要】
本申请属于半导体光电器件，尤其涉及一种激光器件、制作方法及激光雷达。
技术介绍
1、目前激光雷达中的硅基光学相控阵芯片的光输入波导尺寸在百纳米量级，在接受高光功率光源输入时，硅基光学相控阵芯片的硅基波导的非线性效应影响大，双光子吸收严重，导致硅基光学相控阵芯片的光输入功率受到限制，不能承受高功率激光光源的输入，降低了激光雷达的探测距离。
2、现有技术存在与硅基光学相控阵芯片匹配的大功率激光光源的输出光功率密度过高的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种激光器件、制造方法及激光雷达，可以解决与硅基光学相控阵芯片匹配的大功率激光光源的输出光功率密度过高的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种激光器件，包括：
3、第一衬底；
4、设于所述第一衬底之上的绝缘层；
5、在所述绝缘层沿第一方向依次设置的激光器、多模干涉光放大器及阵列光输入区，所述第一方向为平行于所述第一衬底的光传输的方向，所述阵列光输入区设有多个相控阵列光输入端；
6、在各所述相控阵列光输入端之上和各所述相控阵列光输入端覆盖之外的所述阵列光输入区设有波导盖层；
7、其中，所述激光器与所述多模干涉光放大器设于同一有源衬底结构之上，所述激光器与所述多模干涉光放大器之间设有电隔离沟，所述有源衬底结构的底部与所述第一衬底的顶部键合。
8、在其中一个实施例中，所述在所述绝缘层沿第一方向依次设置的激光器、多模干涉光放大器及阵列光
9、在未覆盖所述绝缘层的预设位置沿第一方向依次设置所述激光器和所述多模干涉光放大器，在所述绝缘层之上的靠近所述多模干涉光放大器的一端设置各所述相控阵列光输入端，各所述相控阵列光输入端处于所述阵列光输入区；
10、其中，所述激光器和所述多模干涉光放大器的光场中心与各所述相控阵列光输入端的光场中心平齐。
11、在其中一个实施例中，所述有源衬底结构自下至上包括n型电极层、第二衬底、下盖层及下波导层；
12、所述有源衬底结构的底部与所述第一衬底的顶部键合，包括：
13、所述有源衬底结构的n型电极层通过焊料层与所述第一衬底的顶部键合。
14、在其中一个实施例中，所述激光器自所述有源衬底结构向上包括第一量子阱有源区、具有布拉格光栅的第一上波导层、第一上盖层、第一接触层及第一p型注入电极。
15、在其中一个实施例中，所述多模干涉光放大器自所述有源衬底结构向上包括第二量子阱有源区、第二上波导层、第二上盖层、第二接触层及第二p型注入电极。
16、在其中一个实施例中，所述多模干涉光放大器包括光放大器输入端和第一预设数量的光放大器输出端，所述相控阵列光输入端包括倒锥光输入端、多模干涉光分束器及第二预设数量的相控光输出端；
17、其中，所述倒锥光输入端的第一端与所述光放大器输出端一一对应，所述倒锥光输入端的第二端与所述多模干涉光分束器的第一端连接，所述多模干涉光分束器的第二端连接各所述相控光输出端。
18、在其中一个实施例中，所述激光器远离所述多模干涉光放大器的前腔面覆盖预设厚度的增反膜，所述多模干涉光放大器远离所述激光器的出射端覆盖所述预设厚度的增透膜。
19、在其中一个实施例中，所述下盖层的掺杂浓度范围为5×1017/cm3～5×1018/cm3；
20、所述下波导层的掺杂浓度范围为5×1017/cm3～3×1018/cm3；
21、所述第一上波导层和所述第二上波导层的掺杂浓度范围均为5×1017/cm3～3×1018/cm3；
22、所述第一上盖层和所述第二上盖层的掺杂浓度范围均为5×1017/cm3～5×1018/cm3；
23、所述第一接触层和所述第二接触层的掺杂浓度范围均为1×1019/cm3～5×1019/cm3。
24、第二方面，本申请实施例提供了一种激光器件的制作方法，在同一有源衬底结构之上形成所述激光器与所述多模干涉光放大器，所述激光器与所述多模干涉光放大器之间设有电隔离沟；
25、形成第一衬底；
26、在所述第一衬底之上形成绝缘层；
27、刻蚀所述绝缘层形成与所述有源衬底结构对应的预设位置；
28、沿第一方向，在所述绝缘层之上的远离所述预设位置的一端形成多个所述相控阵列光输入端，各所述相控阵列光输入端处于所述阵列光输入区，所述第一方向为平行于所述第一衬底的光传输的方向；
29、在各所述相控阵列光输入端之上和各所述相控阵列光输入端覆盖之外的所述阵列光输入区形成波导盖层；
30、沿所述第一方向，在所述预设位置依次放置具有同一所述有源衬底结构的所述激光器和所述多模干涉光放大器，并将所述有源衬底结构的底部与所述第一衬底的顶部进行键合；
31、其中，所述激光器和所述多模干涉光放大器的光场中心与各所述相控阵列光输入端的光场中心平齐。
32、第三方面，本申请实施例提供了一种激光雷达，包括如第一方面内容中任一项所述的激光器件。
33、可以理解的是，上述第二方面至第三方面的有益效果可以参见上述第一方面内容中的相关描述，在此不再赘述。
34、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
35、本申请实施例的激光器件通过第一衬底；设于第一衬底之上的绝缘层；在绝缘层沿第一方向依次设置的激光器、多模干涉光放大器及阵列光输入区，第一方向为平行于第一衬底的光传输的方向，阵列光输入区设有多个相控阵列光输入端；在各相控阵列光输入端之上和各相控阵列光输入端覆盖之外的阵列光输入区设有波导盖层；其中，激光器与多模干涉光放大器设于同一有源衬底结构之上，激光器与多模干涉光放大器之间设有电隔离沟，有源衬底结构的底部与第一衬底的顶部键合，由于多模干涉光放大器放大激光器产生的激光以形成高功率光源，再通过多模干涉光放大器的一级分束与级联的多个相控阵列光输入端的二级分束，输出大功率的高密度阵列光束，且又能输出与硅基光学相控阵芯片的光输入波导匹配的单束低密度光功率的激光，从而降低了硅基光学相控阵芯片的硅基波导的非线性效应的影响，进而增大了激光雷达的探测距离。
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1.一种激光器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的激光器件，其特征在于，所述在所述绝缘层沿第一方向依次设置的激光器、多模干涉光放大器及阵列光输入区，包括：
3.如权利要求2所述的激光器件，其特征在于，所述有源衬底结构自下至上包括N型电极层、第二衬底、下盖层及下波导层；
4.如权利要求3所述的激光器件，其特征在于，所述激光器自所述有源衬底结构向上包括第一量子阱有源区、具有布拉格光栅的第一上波导层、第一上盖层、第一接触层及第一P型注入电极。
5.如权利要求4所述的激光器件，其特征在于，所述多模干涉光放大器自所述有源衬底结构向上包括第二量子阱有源区、第二上波导层、第二上盖层、第二接触层及第二P型注入电极。
6.如权利要求5所述的激光器件，其特征在于，所述多模干涉光放大器包括光放大器输入端和第一预设数量的光放大器输出端，所述相控阵列光输入端包括倒锥光输入端、多模干涉光分束器及第二预设数量的相控光输出端；
7.如权利要求6所述的激光器件，其特征在于，所述激光器远离所述多模干涉光放大器的前腔面覆盖预设厚度的增反
8.如权利要求5所述的激光器件，其特征在于，所述下盖层的掺杂浓度范围为5×1017/cm3～5×1018/cm3；
9.一种激光器件的制作方法，其特征在于，
10.一种激光雷达，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的激光器件。
...【技术特征摘要】
1.一种激光器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的激光器件，其特征在于，所述在所述绝缘层沿第一方向依次设置的激光器、多模干涉光放大器及阵列光输入区，包括：
3.如权利要求2所述的激光器件，其特征在于，所述有源衬底结构自下至上包括n型电极层、第二衬底、下盖层及下波导层；
4.如权利要求3所述的激光器件，其特征在于，所述激光器自所述有源衬底结构向上包括第一量子阱有源区、具有布拉格光栅的第一上波导层、第一上盖层、第一接触层及第一p型注入电极。
5.如权利要求4所述的激光器件，其特征在于，所述多模干涉光放大器自所述有源衬底结构向上包括第二量子阱有源区、第二上波导层、第二上盖层、第二接触层及第二p型注入电极。
【专利技术属性】
技术研发人员：孔亮，陈恩生，
申请(专利权)人：芯辰半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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