[发明专利]高密度激光器光学器件

权利要求书

1.一种高密度激光器光学器件装置，包括：

在第一单体地集成的阵列中的多个第一垂直腔表面发射激光器；

在分立的第二单体地集成的阵列中的多个第二垂直腔表面发射激光器；

高对比度光栅，与所述多个第一垂直腔表面发射激光器和所述多个第二垂直腔表面发射激光器中的每个的垂直腔的孔集成，以使能够发出多个激光发射波长中的单个激光发射波长；以及

多个单模波导，每个与光栅耦合器集成，所述多个单模波导连接至多个第一集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅以及多个第二集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅中的每个，其中所述光栅耦合器中的每个对准至一集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅，

其中所述多个第一垂直腔表面发射激光器中的每个被配置为产生与被配置为由所述多个第二垂直腔表面发射激光器产生的第二范围内的波长离散的第一范围内的波长。

2.根据权利要求1所述的装置，其中每个高对比度光栅使所述多个第一垂直腔表面发射激光器和所述多个第二垂直腔表面发射激光器中的每个能操作在单模下，以发出离散的激光发射波长。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述多个单模波导包括波分复用器，所述波分复用器对各个离散的激光发射波长进行集成以在单个光波导中输出。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述波分复用器是硅平台上的硅石平面光波电路。

5.一种高密度激光器光学器件装置，包括：

在多个分立的单体地集成的阵列中的多个垂直腔表面发射激光器；

高对比度光栅，与所述多个垂直腔表面发射激光器中的每个的垂直腔的孔集成，以使能够发出多个激光发射波长中的单个激光发射波长，其中所述多个激光发射波长各自以1纳米至20纳米的范围间隔开；以及

多个单模波导，每个与光栅耦合器集成，所述多个单模波导连接至多个集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅中的每个，其中所述光栅耦合器中的每个对准至一集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅，

其中在第一分立的阵列中的多个垂直腔表面发射激光器中的每个被配置为产生与被配置为由在其他分立的阵列中的其他垂直腔表面发射激光器产生的多个其他范围内的波长离散的第一范围内的波长。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述光栅耦合器中的每个自对准至所述一集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅。

7.根据权利要求5所述的装置，进一步包括在用于所述多个集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅以及所述多个单模波导的单个平台上形成的电引线，其中所述电引线使得能够对包括待由所述集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅转换成光的数据的驱动电流进行调制。

8.根据权利要求5所述的装置，进一步包括稳定所述多个集成的垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅的温度的温度稳定部件。

9.一种制造高密度激光器光学器件装置的方法，包括：

处理半导体材料堆，以形成多个分立的单体地集成的阵列中的多个垂直腔表面发射激光器，其中所述半导体材料堆包括：

第一镜面材料，

增益介质材料，以及

多个第二镜面材料；

处理所述第一镜面材料来形成高对比度光栅，所述高对比度光栅与所述多个垂直腔表面发射激光器中的每个的垂直腔的孔集成，以使能够发出多个激光发射波长中的单个激光发射波长，其中在第一分立的阵列中的多个垂直腔表面发射激光器中的每个被配置为产生与被配置为由在其他分立的阵列中的其他垂直腔表面发射激光器产生的多个其他范围内的波长离散的第一范围内的波长；以及

将与单模波导集成的光栅耦合器自对准至与高对比度光栅集成的所述多个垂直腔表面发射激光器中的每个，其中将所述光栅耦合器中的每个与特定的集成垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅进行倒装芯片自对准。

10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述光栅耦合器中的每个与特定的集成垂直腔表面发射激光器和高对比度光栅进行倒装芯片自对准包括：匹配对应图案中的焊料凸块并且形成所匹配的焊料凸块之间的接合。