多段高功率半导体光放大器及其制造方法技术

多段半导体光放大器(SOA)包括至少两个串联的部分—输入侧的输入段和输出侧的输出段—其中输入部分具有较高的光限制(也称为高伽马)，且输出段具有较低光学限制(也称为低伽马)。输入段的长度也可比输出段的长度短。多段结构允许分别优化输入侧和输出侧设计，使得输入段提供用于快速增加光功率的高增益段，且输出段提供提高饱和度的低微分增益段。因此，多段半导体光放大器可以在要求较低的输入功率的同时，以较低的信噪比实现较高的输出功率。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种半导体光学装置，更具体地，涉及多段半导体光学放大器(semiconductor optical amplifier，soa)及其制造方法。

技术介绍

1、半导体光放大器(soa)可用于多种应用，例如电信应用和激光雷达应用。在电信应用中，半导体光放大器可用于放大光传输系统中的光讯号。在激光探测与测距(lightdetection and ranging，lidar)应用中，半导体光放大器可用于3d感测，包括汽车激光探测与测距和分辨率工业感测应用。现有半导体光放大器面临的一项挑战是要产生相对较高的输出功率、高增益和相对较低的噪声，特别是对于长距离感测。

技术实现思路

1、根据本公开的一方面，多段半导体光放大器(soa)包括设置在半导体光放大器的输入侧的输入段和设置在半导体光放大器的输出侧的输出段。所述输入段具有第一光学限制因子г1并提供第一光学增益，且所述输出段具有第二光学限制因子г2并提供第二光学增益。第一光学限制因子г1高于第二光学限制因子г2，且其中第一光学增益高于第二光学增益。

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【技术保护点】

1.一种多段半导体光放大器，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该第一光学限制因子在2％至15％的范围内，且该第二光学限制因子在1％至9％的范围内。

3.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该输入段具有一第一长度，该输出段具有一第二长度，且该第二长度大于该第一长度。

4.如权利要求3所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该第一长度在100微米至1毫米的范围内，且该第二长度在1毫米至4毫米的范围内。

5.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该输入段及该输出段由同一主动区形成。<...

【技术特征摘要】

1.一种多段半导体光放大器，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该第一光学限制因子在2％至15％的范围内，且该第二光学限制因子在1％至9％的范围内。

3.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该输入段具有一第一长度，该输出段具有一第二长度，且该第二长度大于该第一长度。

4.如权利要求3所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该第一长度在100微米至1毫米的范围内，且该第二长度在1毫米至4毫米的范围内。

5.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该输入段及该输出段由同一主动区形成。

6.如权利要求5所述的多段半导体光放大器，其特征在于，更包含一基板、在该基板上的一缓冲层、在该缓冲层上的该主动区，以及在该主动区上的至少一包覆层，其中该主动区包含仅在该输出段延伸的一第一底部分离限制异质结构层以及沿着该输入段及该输出段延伸横跨的一第二底部分离限制异质结构层。

7.如权利要求6所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该主动区更包含在该第二底部分离限制异质结构层上的一多量子阱层，以及在该多量子阱层上的一顶部分离限制异质结构层。

8.如权利要求1所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该输入段及该输出段由不同的主动区形成。

9.如权利要求8所述的多段半导体光放大器，其特征在于，更包含一基板、在该基板上的一缓冲层、在该缓冲层上且分别在该输入段及该输出段中的第一主动区及第二主动区，以及在该第一主动区及该第二主动区上的至少一包覆层。

10.如权利要求9所述的多段半导体光放大器，其特征在于，该第一主动区包含一第一底部分离限制异质结构层、在该第一底部分离限制异质结构层上的一第一多量子阱层，以及在该第一多量子阱层上的一第一顶部分离限制异质结构层，其中该第二主动区包含一第二底部分离限制异质结构层、在该第二底部分离限制异质结构层上的一第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐大鹏，克劳斯·亚历山大·安索姆，张焕林，
申请(专利权)人：美商祥茂光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：