[发明专利]一种光拍频信号发射芯片及制备方法

权利要求书

1.一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，包括微环激光器(1)、多模干涉耦合器(2)、静态分布式反馈式激光器(3)、动态调制分布式反馈式激光器(4)、输出定向耦合器与输出波导(5)和半导体晶元(6)；所述的静态分布式反馈式激光器(3)和动态调制分布式反馈式激光器(4)均与多模干涉耦合器(2)连接，同时，在这两个分布式反馈式激光器上制作共面金属传输线，完成电信号到光信号的直接上转换，实现电信号的直接调制和发射；所述多模干涉耦合器(2)、输出定向耦合器与输出波导(5)均与微环激光器(1)连接；所述的半导体晶元(6)与光拍频信号发射芯片中的其他器件连接；

在光拍频信号发射芯片背面增加共地电极，实现注入电流独立可调；光拍频信号发射芯片利用光混频、边模注入锁定以及光反馈回路的物理机理，输出一个低噪声的拍频信号。

2.根据权利要求1所述的一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，所述的微环激光器(1)、多模干涉耦合器(2)、静态分布式反馈式激光器(3)、动态调制分布式反馈式激光器(4)和输出波导均为脊形结构，其中脊形台宽度范围为500nm～10mm。

3.根据权利要求1所述的一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，所述的微环激光器(1)的周长范围为50mm～5000mm；所述的静态分布式反馈式激光器(3)和动态调制分布式反馈式激光器(4)的光栅周期范围为50nm～10mm。

4.根据权利要求1所述的一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，所述的静态分布式反馈式激光器(3)和动态调制分布式反馈式激光器(4)，在其上面制作的共面金属传输线和信号线与底线之间的间距范围为5mm～500mm。

5.根据权利要求1所述的一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，所述的输出波导上分有介质材料填充，其厚度范围为100nm～5mm。

6.根据权利要求1～5所述的一种光拍频信号发射芯片，其特征在于，所述的光拍频信号发射芯片，将两个分布式反馈式激光器输出的信号分别对准微环激光器(1)内两个激射纵模进行注入锁定，再由微环激光器(1)光混频效应产生相位关联，又由微环激光器(1)的背向散射建立光反馈回路，三种物理机理共同起作用，输出一个低噪声的拍频信号。

7.一种动态调制分布式反馈式激光器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)在半导体衬底(404)上依次外延生长n型半导体层，多量子阱有源芯层(403)，以及p型半导体层；

b)依次对外延生长完毕的晶圆进行掩膜生长、图形产生、台阶刻蚀，得到脊波导(401)、外围脊形台(402)和晶圆台面；

c)在晶圆上依次沉积钝化层(405)和介质层(406)；

d)在晶圆上依次旋涂光刻胶，曝光，热回流，等离子体刻蚀，制备电极接触窗口；

e)在晶圆上进行金属沉积，制备传输线信号电极(407)、传输线地电极(408)和背面共地电极(409)。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的钝化层(405)的材料为二氧化硅或氮化硅。