【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体光放大器集成激光器。
技术介绍
1、半导体光放大器集成激光器是其中集成地形成有半导体激光器和半导体光放大器的半导体器件。半导体光放大器集成激光器尺寸小、功率低，可以在1.3μm和1.55μm的任何波段中工作，并且可以执行诸如波长转换的非线性操作，因此，半导体光放大器集成激光器近年来一直受到关注。
2、光发射器模块可以降低噪声，并且可以包括设置有第一电极的第一半导体层、在第一半导体层上以条形形成的活性层、以及在活性层上的第二半导体层，第二半导体层包括以条形形成的光栅，其设置有第二电极并且沿着活性层的延伸方向设置，其中，活性层包括从一个端面以第一条形宽度延伸的第一部分、从所述一个端面的相对侧以小于第一条形宽度的第二条形宽度延伸的第二部分、以及连接第一部分和第二部分的连接部分，并且光栅在平面图中与第一部分重叠并且不与第二部分重叠。
技术实现思路
1、集成到半导体激光器或集成调制器的半导体激光器中的半导体光放大器已经引起了人们的注意，要求改善半导体光放大器的特性。具体地，需要相对于半导体光放大器的注入电流增加光输出增加量(光放大器的输入和输出差)。
2、为了有效地放大半导体激光器的激光，优选半导体光放大器的增益带(增益谱的波长范围)和半导体激光器的增益带彼此接近。此外，考虑到晶片工艺的简单性和晶片工艺成本，期望半导体光放大器和半导体激光器具有相同的活性层。
3、当半导体光放大器被集成到能够获得单波长输出的分布式反馈激光二极管(dfb-ld
4、浮动型结构被称为光栅结构，其在制造期间具有良好的结构可控性。浮动型光栅结构例如是p型包覆层，其中光栅由与包覆层不同的材料形成。由于构成光栅的层可以在多层生长期间控制膜厚度，所以光栅层厚度的可控性高，并且浮动型光栅结构广泛应用于dfb-ld部分的光栅结构。
5、例如，为了使dfb-ld部分和半导体光放大器部分具有共用的活性层部分，这些部分通过一次多层生长同时形成。此时，从已经在多层中生长的半导体层的可靠性的角度来看，优选在一次多层生长之后生长到形成光栅的光栅层。光栅层仅在dfb-lb部分被蚀刻，以具有对应于期望的振荡波长的周期，从而形成光栅结构。另一方面，在半导体光放大器部分中，通过蚀刻完全去除光栅层。
6、然而，半导体光放大器被集成到具有浮动光栅的dfb-ld部分中的结构可能具有以下问题。
7、第一个问题可能是光栅层的存在或不存在使得掺杂分布不同。由于上包覆层中的浮动型光栅层通常抑制掺杂剂的扩散，掺杂剂的扩散分布受到浮动型光栅层的存在与否的影响。掺杂分布是激光特性和增益特性(例如，光输出强度、阈值电流等)的最重要参数之一。不同的掺杂分布意味着dfb-ld部分和半导体光放大器部分的掺杂分布不能同时优化。当上包覆层是p型时，这就成为一个更严重的问题。
8、第二个问题可能是光栅层的存在或不存在使得相同电压下活性层的电流密度不同。在半导体光放大器集成激光器中，可以通过单个电极将电流注入dfb-ld部分和半导体光放大器部分。当用单电极驱动dfb-ld部分和半导体光放大器部分时，浮动型光栅层用作电流注入阻挡层，因此，对于相同的电压，由于光栅层的存在或不存在，活性层的电流密度变得不同。电流密度是决定半导体光放大器集成激光器可靠性的一个非常重要的参数，电流密度的不均匀性对可靠性有不利影响。
9、根据一些可能的实施方式，半导体光放大器集成激光器可以包括：半导体激光振荡器部分，其振荡具有包括在增益带中的波长的激光；以及半导体光放大器部分，其放大从半导体激光振荡器部分输出的激光，其中，半导体激光振荡器部分和半导体光放大器部分具有一个共用p-i-n结构，该共用p-i-n结构包括活性层、与活性层分开设置的包覆层以及形成在包覆层中的共用功能层，并且，所述共用功能层包括在半导体激光振荡器部分中反射具有增益带内波长的光的第一部分和在半导体光放大器部分中透射具有增益带内波长的光的第二部分。
10、根据一些可能的实施方式，半导体光放大器集成激光器可以包括具有第一导电类型的衬底；形成在衬底的第一表面上的活性层；形成在活性层上的第二导电类型包覆层；共用功能层，其形成在包覆层中并与活性层分离；设置在与第一表面相背的第二表面上的第一导电类型电极；以及设置在所述包覆层上的第二导电类型电极，其中，所述半导体光放大器集成激光器包括第一范围和光学连接到所述第一范围的第二范围，并且，所述共用功能层包括在所述第一范围中反射具有在所述活性层的增益带内的特定波长的光的第一部分，以及在所述第二范围中透射具有在所述活性层的增益带内的特定波长的光的第二部分。
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1.一种半导体光放大器集成激光器，包括:
2.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中:
3.根据权利要求2所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第一区域和所述第二区域不是周期性地设置在所述第二部分内。
4.根据权利要求3所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第一区域和所述第二区域周期性地设置在所述第一部分内。
5.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中:
6.根据权利要求5所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第二光栅结构的周期是所述第一光栅结构的周期的1.1倍以上或0.9倍以下。
7.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中
8.根据权利要求7所述的半导体光放大器集成激光器，还包括:
9.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其特征在于，所述包覆层具有的组分与所述共用功能层不同的组分。
10.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，还包括:
11.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中p>
12.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，还包括:
13.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述特定波长是1.3μm带或1.55μm带。
14.一种半导体光放大器集成激光器，包括:
15.根据权利要求14所述的半导体光放大器集成激光器，其中
16.根据权利要求14所述的半导体光放大器集成激光器，其中
17.根据权利要求14所述的半导体光放大器集成激光器，其中
18.根据权利要求14所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述共用结构由台面结构形成。
19.根据权利要求18所述的半导体光放大器集成激光器，还包括:
20.根据权利要求14所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述包覆层具有的组分与所述共用功能层不同的组分。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体光放大器集成激光器，包括:
2.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中:
3.根据权利要求2所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第一区域和所述第二区域不是周期性地设置在所述第二部分内。
4.根据权利要求3所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第一区域和所述第二区域周期性地设置在所述第一部分内。
5.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中:
6.根据权利要求5所述的半导体光放大器集成激光器，其中，所述第二光栅结构的周期是所述第一光栅结构的周期的1.1倍以上或0.9倍以下。
7.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其中
8.根据权利要求7所述的半导体光放大器集成激光器，还包括:
9.根据权利要求1所述的半导体光放大器集成激光器，其特征在于，所述包覆层具有的组分与所述共用功能层不同的组分。
10.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：中村厚，冈本薰，荒泽正敏，西田哲也，佐久间康，浜田重刚，中岛良介，
申请(专利权)人：朗美通日本株式会社，
类型：发明
国别省市：
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