[发明专利]高速大功率半导体光源

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种半导体激光光源，尤其涉及一种高速大功率半导体光源。

【背景技术】

普通通讯用的半导体激光器的输出功率一般为毫瓦级，无法满足诸如无线光通信系统对光源高速、大功率的需要。目前，实现高速、大功率光源的方法是采用半导体激光器+掺铒光纤放大器，可以得到2.5Gb/S的调制速率和百毫瓦的输出光功率。但是，该方法制作的高速、大功率光源具有体积庞大，封装困难，耦合效率低，光功率损耗较大，成本高等缺点。

【发明内容】

本发明解决的技术问题是提供一种高速大功率半导体光源，其可改善半导体光放大器的直流偏置电流和激光二极管的调制电流对彼此的干扰、抑制光反射，以获得高质量、高速、大功率的激光光束。

本发明提供一种高速大功率半导体光源，其包括：相对设置的p电极和n电极；主振荡部分，且主振荡部分为单模高速分布反馈半导体激光器(DFB-LD)或分布布拉格反射器半导体激光器(DBR-LD)；功率放大部分，位于主振荡部分的后方。其中，功率放大部分的主轴线与主振荡部分的主轴线有一定的倾斜角，高速大功率半导体光源进一步包括一隔离槽，隔离槽设置于p电极上且位于主振荡部分与功率放大部分之间。

根据本发明一优选实施例，隔离槽的深度为1-6微米，宽度为5-50微米。

根据本发明一优选实施例，隔离槽的宽度为30微米。

根据本发明一优选实施例，在n电极上相对于隔离槽设置一浅槽，浅槽的深度为1-10微米，宽度为25-100微米。

根据本发明一优选实施例，功率光放大部分的前端为一过渡光波导，且主振荡部分的主轴线与功率放大部分的主轴线之间的该倾斜角为锐角夹角，且通过该过渡光波导实现平滑连接。

根据本发明一优选实施例，该过渡光波导的长度为50-300微米，该夹角为5-12度。

根据本发明一优选实施例，功率光放大部分的前端为一过渡光波导，后端为一锥形放大部分，且在该过渡光波导的光输出端与锥形放大部分之间平滑连接。

根据本发明一优选实施例，功率放大部分的前端为一过渡光波导，后端为一锥形放大部分，且在该过渡光波导的光输出端与锥形放大部分之间还进一步设置一第二隔离槽。

根据本发明一优选实施例，本发明中的过渡光波导为弯曲的过渡光波导。

本发明的高速大功率半导体光源的显著的优点之一是通过采用弯曲过渡光波导、隔离槽等结构，有效地抑制了光反馈及电信号间的干扰，具有直接调制输出高速大功率光信号的潜在能力，可通过百毫安的调制电流和数安培的直流电流获得几兆赫兹、瓦级的直接调制的输出光功率。

【附图说明】

图1为本发明高速大功率半导体光源第一种实施方式的结构示意图。

图2为图1所示的高速大功率半导体光源的俯视图。

图3为图1所示的高速大功率半导体光源沿A-A方向的剖面示意图。

图4为图1所示的高速大功率半导体光源沿B-B方向的剖面示意图。

图5为本发明高速大功率半导体光源第二种实施方式的结构示意图。

图6为图5所示的高速大功率半导体光源的俯视图。

【具体实施方式】

图1为本发明高速大功率半导体光源的结构示意图，请参阅图1所示，其包括主振荡部分101以及功率放大部分102。其中，主振荡部分101在光路上设置于高速大功率半导体光源的起始端，功率放大部分102则设置于主振荡部分101的后方，中间有一隔离槽122使两部分隔离。

图2为图1所示的高速大功率半导体光源的俯视图。请参阅图2所示，主振荡部分101可为单模的主振荡器：例如一个分布布拉格反射激光二极管或分布式反馈激光二极管。以采用分布式反馈激光二极管为例，主振荡部分101有源区宽度(光波导宽度)W₀约为5-10微米，其长度L₁可调，L₁介于300-400微米之间。