[发明专利]包括抗谐振波导的混合激光器

说明书

技术领域

本发明实施例总体上涉及激光器领域。更具体地，本发明实施例涉及包括包含抗谐振波导的混合激光器的装置以及包括具有抗谐振波导的混合激光器的系统。

背景

半导体激光器可由III-V半导体材料的发光特性形成。半导体激光器可由两个组件构成，III-V有源区域用于生成光以及硅波导用于携带所生成的光。

某些混合激光器的光模可由波导尺寸控制。总体上，希望光模与混合激光器的III-V区域的高度重叠。然而，将光模推入III-V区域有时可导致光模泄露和/或光模变宽。

附图简要说明

将通过在附图中示出的示例实施例而非限制描述本公开的实施例，其中，相似的参考号指示相似的元素，并且在附图中：

图1示出包括抗谐振波导的混合激光器的截面；

图2示出包括抗谐振波导的混合激光器的有源区域的截面；

图3示出包括抗谐振波导的另一个混合激光器的截面；

图4是示出包括抗谐振沟槽的混合激光器和不包括抗谐振波导的混合激光器的所计算的泄露损耗的图示；

图5示出包括抗谐振波导的另一个混合激光器的截面；

图6示出具有图1、图3、或图5的混合激光器中的一个或多个的光学系统；

图7示出具有图1、图3、或图5的混合激光器中的一个或多个的另一个光学系统；

图8是用于形成包括抗谐振波导的混合激光器的方法的流程图；以及

图9是结合图1、图3、或图5的混合激光器中的一个或多个和/或图6的光学系统和/或图7的光学系统的系统的框图；

所有附图根据本公开的实施例。

详细描述

在此描述了包括包含抗谐振波导的混合激光器的装置、包括具有抗谐振波导的混合激光器的系统、以及用于形成包括抗谐振波导的混合激光器的方法的实施例。

在以下描述中，讨论许多细节以便提供各实施例的解释。然而，本发明的实施例可在没有这些特定细节的情况下实践将对于本领域普通技术人员是明显的。在其他情况中，可以用框图的形式而不是详细地示出公知的结构和设备，以便避免混淆本发明的实施例。例如，未在此描述形成有源区域的每一层的高度和/或深度。此外，本发明的实施例不限于有源区域的具体成分和材料，只要有源区域的成分允许实现在实施例中所讨论的包括抗谐振波导的混合激光器。

图1示出包括第一半导体区域102和与第一半导体区域102耦合的第二半导体区域104的混合激光器装置100的截面。第一半导体区域102可包括有源区域106和与有源区域106耦合的一个或多个电触点107、108，以便为有源区域106提供电流。第一半导体区域102可包括覆盖有源区域106和/或第一半导体区域102的部分的绝缘材料110。

第二半导体区域104可包括总体上由通过虚线框界定的区域指示的光波导112。光波导112可由一对波导沟槽114a、114b限定。在各实施例中，抗谐振波导可包括：抗谐振波导沟槽116a、118a，其可被布置在光波导112的第一侧，以及抗谐振波导沟槽116b、118b，其可被布置在光波导112的与第一侧相对的第二侧，如所示。可用气体填充波导沟槽114a、114b和抗 谐振波导沟槽116a、116b、118a、118b。在各实施例中，气体可以是空气、惰性气体、或其他气体。在某些实施例中，气体可以是可在处理过程中捕获在沟槽114a、114b、116a、116b、118a、118b中的任何气体。在其他实施例中，可用另一种低折射率材料(诸如例如氧化硅或氮化硅)填充波导沟槽114a、114b和/或抗谐振波导沟槽116a、116b、118a、118b。

沟槽116a、116b、118a、118b可提供抗谐振反射以便控制光模宽度，同时仍允许光波导112控制光模与有源区域106的重叠。在各实施例中，沟槽116a、116b、118a、118b可在混合激光器装置100的操作过程中提供光模的附加反射，其可帮助控制光模的横向扩展。