[发明专利]单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器

权利要求书

1.一种单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，该半导体激光器包括：

一基底(1)；

一缓冲层(2)，形成于该基底(1)之上；

一下限制层(3)，形成于该缓冲层(2)之上；

一多量子阱有源层(4)，形成于该下限制层(3)的左端之上；

一波导层(5)，形成于该下限制层(3)的右端之上；

一相移光栅层(6)，形成于该多量子阱有源层(4)之上，与该多量子阱有源层(4)构成有源叠层；

一均匀布拉格光栅层(12)，形成于该波导层(5)之上，与该波导层(5)构成无源叠层，且在该无源叠层与该有源叠层之间形成对接区；

一上限制层(7)，形成于该有源叠层、该对接区及该无源叠层之上；

一刻蚀阻止层(8)，形成于该上限制层(7)之上；

一欧姆接触层(9)，形成于该刻蚀阻止层(8)的左端之上；

一P电极层(10)，形成于该欧姆接触层(9)之上；以及

一N电极层(11)，形成于该基底(1)的背面。

2.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述多量子阱有源层(4)、相移光栅层(6)和上限制层(7)构成该单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器的有源区。

3.根据权利要求2所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述多量子阱有源层(4)、相移光栅层(6)和上限制层(7)构成的该有源区形成一DFB激光器。

4.根据权利要求3所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述DFB激光器能够被替换为半导体光放大器(SOA)。

5.根据权利要求2所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述有源区的长度占器件总长度的10％-20％。

6.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述相移光栅层(6)采用λ/4相移结构、两个λ/8相移结构、光栅周期调制(CPM)结构或非对称相移光栅结构，从而达到单纵模激光输出。

7.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述波导层(5)、均匀布拉格光栅层(12)和上限制层(7)构成该单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器的无源区。

8.根据权利要求7所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述无源区的长度占器件总长度的40％-50％，所述对接区的长度占器件总长度的30％-50％。

9.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述相移光栅层(6)左端镀有高反膜。

10.根据权利要求1或9所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述布拉格光栅(12)右侧镀有高透膜。

11.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述相移光栅层(6)或所述布拉格光栅(12)采用纳米压印、电子束曝光或全息曝光的方法制作而成，二者的光栅周期相同。

12.根据权利要求11所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，该单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器的激射波长与所述相移光栅层(6)和所述布拉格光栅(12)的光栅周期有关，通过同时改变相移光栅层(6)和布拉格光栅(12)的光栅周期能够改变该单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器的激射波长。

13.根据权利要求1所述的单片集成耦合腔窄线宽半导体激光器，其特征在于，所述多量子阱有源层(4)和所述波导层(5)采用的材料相同。