【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体激光，具体涉及一种双波长输出的半导体激光器及其制备方法。
技术介绍
1、拉曼光谱在实验室和实际应用中已经成为一种完善和广泛使用的分析工具，但拉曼光谱仪在工作中会受到背景信号的干扰，如测试样品时的荧光、太阳、黑体辐射、白炽灯、荧光灯或节能灯等，严重影响拉曼光谱特征峰的识别。而位移差分拉曼光谱(serds)的技术可以克服这个问题。拉曼光谱的光谱特征峰出现的位置与激发光源频谱位置有固定关系，当激发光频率移动时拉曼特征峰会跟着移动，而日光、人工光源和荧光的光谱保持不变。通过记录两个稍微移位波长下的拉曼光谱，对两张谱图进行差分处理，所获得的差分谱中，受激发射谱和噪声背景会完全抵消，剩下的是拉曼光谱与自身平移光谱的差分图像，再通过去噪卷积算法将拉曼光谱还原出来。
2、但是，现有技术中双波长实现困难，由于两个不同周期布拉格结构存在强烈的模式竞争，会使得某一组光栅对应的激射波长具有较大的损耗，耦合系数较低，导致输出的双波长存在高低峰的问题，低峰光谱强度过低会进一步影响检测结果。更进一步，模式竞争还会导致整体的反射峰峰值呈现一个较低值，即输出的反射高峰峰值仍处于一个偏低的情况。
3、目前较成熟的y分支结构通过耦合两个分布式布拉格反射器(distributed braggreflector，简称dbr)，实现双波长输出，但由于存在大角度的分支，使得工艺制备成本高，难度大。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种双波长输出的半导体激光器，以解决现有技术中，实现双
2、相应的，本申请实施例还提供了一种双波长输出的半导体激光器的制备方法，用于保证上述方法的实现及应用。
3、为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种双波长输出的半导体激光器，包括光栅结构，光栅结构包括侧向耦合光栅和脊光栅；侧向耦合光栅包括两组周期相同、占空比相同的侧向光栅，以及设于两组侧向光栅中间的连接波导；脊光栅在连接波导上刻蚀生成；侧向光栅与脊光栅之间刻蚀有凹槽。
4、本申请实施例中采用脊光栅和侧向耦合光栅相结合，可以很好地保证光栅反射谱中具有两个反射峰，通过改变侧向耦合光栅的宽度，可以增强对应光栅的耦合系数，使得侧向耦合光栅和脊光栅的耦合强度基本相同，可以实现强度基本一致的双波峰激射。在侧向耦合光栅与脊光栅之间刻蚀出一个凹槽，可以减少侧向耦合光栅和脊光栅之间的模式竞争。因此，采用上述光栅结构，激光器能够实现双波长的稳定输出，有效减少双布拉格光栅结构导致的模式竞争，提高耦合系数。
5、优选地，侧向耦合光栅和脊光栅的刻蚀深度相同，可以降低工艺难度。
6、优选地，光栅结构为均匀光栅结构，阶数为5-20，占空比为0.3-0.7。可以确定线宽窄、边模抑制比高的纵模。
7、优选地，侧向耦合光栅和脊光栅的周期间隔为1-3nm。可以精确控制光栅反射谱中两个反射峰之间的间距，实现波长调控。
8、优选地，脊光栅中间开设有电极窗口。
9、优选地，光栅结构由叠层结构刻蚀而成；叠层结构由下至上依次包括衬底层、下包层、下波导层、有源层、上波导层、上包层、盖层。
10、本申请实施例还公开了一种上述双波长输出的半导体激光器的制备方法，所述制备方法包括：
11、利用预设的一版光刻图对预先生成的外延结构进行刻蚀，生成脊波导和凹槽；
12、利用预设的二版光刻图对具有脊波导和凹槽的外延结构进行刻蚀，生成侧向耦合光栅和脊光栅；
13、其中，侧向耦合光栅包括两组周期相同、占空比相同的侧向光栅，以及设于两组侧向光栅中间的连接波导；脊光栅在连接波导上刻蚀生成；凹槽设于侧向光栅与脊光栅之间。
14、优选地，利用预设的二版光刻图对具有脊波导和凹槽的外延结构进行刻蚀，生成侧向耦合光栅和脊光栅之后，所述制备方法还包括：
15、利用等离子体增强化学气相沉积方法在脊光栅上生长sio2钝化层；
16、利用三版光刻图，用光刻胶遮盖电极窗口以外的区域，并利用缓冲氧化物刻蚀液腐蚀sio2钝化层，生成电极窗口。
17、优选地，利用预设的一版光刻图对预先生成的外延结构进行刻蚀，生成脊波导和凹槽之前，所述制备方法还包括：
18、采用金属有机化学气相沉积法在衬底层上进行材料生长，依次外延生长得到下包层、下波导层、有源层、上波导层、上包层、盖层。
19、本申请实施例附加的方面和优点将在下面的描述部分中给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种双波长输出的半导体激光器，包括光栅结构，其特征在于，所述光栅结构包括侧向耦合光栅和脊光栅；
2.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述侧向耦合光栅和所述脊光栅的刻蚀深度相同。
3.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述光栅结构为均匀光栅结构，阶数为5-20，占空比为0.3-0.7。
4.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述侧向耦合光栅和脊光栅的周期间隔为1-3nm。
5.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述脊光栅中间开设有电极窗口。
6.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述光栅结构由叠层结构刻蚀而成；
7.一种权利要求1-6中任一项所述的双波长输出的半导体激光器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
8.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述利用预设的二版光刻图对具有所述脊波导和所述凹槽的所述外延结构进行刻蚀，生成侧向耦合光栅和脊光栅之后
9.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述利用预设的一版光刻图对预先生成的外延结构进行刻蚀，生成脊波导和凹槽之前，所述制备方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种双波长输出的半导体激光器，包括光栅结构，其特征在于，所述光栅结构包括侧向耦合光栅和脊光栅；
2.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述侧向耦合光栅和所述脊光栅的刻蚀深度相同。
3.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述光栅结构为均匀光栅结构，阶数为5-20，占空比为0.3-0.7。
4.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述侧向耦合光栅和脊光栅的周期间隔为1-3nm。
5.根据权利要求1所述的双波长输出的半导体激光器，其特征在于，所述脊光栅中间开设有电极窗口。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹永刚，黄卓尔，范杰，石琳琳，徐睿良，付曦瑶，兰云萍，马晓辉，岳钰新，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
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