[发明专利]一种混合集成双平衡调制DFB激光器及双平衡调制系统

权利要求书

1.一种混合集成双平衡调制DFB激光器，包括第一激光器芯片和第二激光器芯片，其特征在于，

所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片均为DFB激光器，并且并联封装在同一个管壳内，所述第一激光器芯片的输出口和所述第二激光器芯片的输出口合路到同一个平面光波导耦合器，所述平面光波导耦合器的输出口通过耦合光纤输出，所述平面光波导耦合器也封装在所述管壳内；

所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片并列相邻集成在同一芯片bar条上，具有相同的材料外延结构并且共用同一热沉，所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片的间距范围是250微米至2毫米；

所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片均为脊波导结构，所述脊波导的宽度范围为1.5μm至3μm，脊波导的高度1.6μm；

所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片具有相同的分层结构，由下向上依次是：负电极，N型衬底，N型InP缓冲层，晶格匹配InGaAsP波导层，应变InGaAsP多量子阱层，InGaAsP光栅材料层，P型晶格匹配InGaAsP波导层，P型InP限制层，SiO₂绝缘层，P型InGaAs欧姆接触层，正电极；

所述N型InP缓冲层的厚度是200nm，掺杂浓度为1.1×10¹⁸cm^-3；所述晶格匹配InGaAsP波导层的厚度是100nm，无掺杂；所述应变InGaAsP多量子阱层包括7个量子阱，所述量子阱的阱宽8nm，垒宽10nm，0.5％压应变，晶格匹配材料；所述InGaAsP光栅材料层的厚度是50nm；所述P型晶格匹配InGaAsP波导层的厚度是100nm，掺杂浓度1.0×10¹⁷cm^-3；所述P型InP限制层的厚度是1.7μm，掺杂浓度范围是3.0×10¹⁷cm^-3至2.0×10¹⁸cm^-3；所述SiO₂绝缘层的厚度范围是200nm-400nm；所述P型InGaAs欧姆接触层的厚度是100nm，掺杂浓度>5.0×10¹⁸cm^-3。

2.根据权利要求1所述的混合集成双平衡调制DFB激光器，其特征在于，在所述InGaAsP光栅材料层设置有通过重构-等效啁啾技术制作的取样光栅结构，所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片的所述取样光栅结构的周期可调。

3.根据权利要求2所述的混合集成双平衡调制DFB激光器，其特征在于，所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片的所述取样光栅结构是基于重构-等效啁啾技术制作的等效λ/4相移光栅、等效λ/8相移光栅、等效切趾光栅、等效周期节距调制CPM光栅、等效多相移MPS光栅、非对称等效相移光栅或非对称等效切趾光栅。

4.一种双平衡调制系统，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的混合集成双平衡调制DFB激光器，以及射频分束器，所述射频分束器的输入口连接射频信号源，所述射频分束器的两个输出口分别连接第一T型偏置器的输入口和第二T型偏置器的输入口，所述第一T型偏置器的输出口连接所述混合集成双平衡调制DFB激光器中的所述第一激光器芯片的射频输入口，所述第二T型偏置器的输出口连接所述混合集成双平衡调制DFB激光器中的所述第二激光器芯片的射频输入口，

所述射频信号源输出的无线电射频信号经过所述射频分束器分路后，分别经过所述第一T型偏置器和所述第二T型偏置器注入到所述混合集成双平衡调制DFB激光器中的所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片，分别对所述第一激光器芯片和所述第二激光器芯片产生的激光进行调制，然后再通过所述混合集成双平衡调制DFB激光器中的所述平面光波导耦合器合路输出。

5.根据权利要求4所述的双平衡调制系统，其特征在于，所述射频分束器是具有两个输出口且等功率分配的射频分束器。

6.根据权利要求5所述的双平衡调制系统，其特征在于，所述双平衡调制系统还包括与所述耦合光纤相连接的光电探测器，以及与所述光电探测器电连接的放大器。