[发明专利]一种III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器及集成方法

权利要求书

1.一种III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，从上而下包括有源层、硅层、二氧化硅衬底；

有源层包括矩形端和梯形端，梯形端的长边与矩形端相连，矩形端和梯形端一体制造；

硅层为矩形条，硅层一端设有开口通槽，开口通槽的底部设有凸脊，凸脊的水平投影为梯形，凸脊的长边与开口通槽的底部连接。

2.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，硅层厚度和宽度尺寸为220nm*500nm。

3.根据权利要求2所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，有源层宽度为2-3μm，厚度为1-2μm。

4.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，硅层的凸脊的长边与有源层的梯形端短边在同一竖直平面内。

5.根据权利要求4所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，有源层的水平方向的中轴线与硅层的水平方向的中轴线位于同一竖直平面内。

6.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，有源层梯形端短边与长边之间的距离大于硅层的凸脊长度。

7.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，有源层梯形端的短边和硅层凸脊的短边均为100nm。

8.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，硅层的凸脊的长边为耦合区和无源区的分界，凸脊长边面向凸脊的一侧为耦合区，凸脊长边另一侧为无源区，在硅层上表面刻蚀有光栅，光栅位于硅层无源区，光栅长165μm，周期0.3222μm，刻蚀深度0.006μm。

9.根据权利要求8所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，光栅远离耦合区的一端镀有高透膜。

10.一种利用权利要求9所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器的集成方法，包括步骤如下：对有源层注入电流产生光信号，光经耦合区耦合至硅层，无源区的光栅结构将目标波长λ₀的光反射，与有源层远离耦合区一侧的反射端面形成谐振腔，使该波长λ₀的光谐振放大，最终形成激光出射。

11.根据权利要求1所述的III-V族硅基低折射率缝隙结构DBR激光器，其特征在于，硅层的开口通槽内填充有折射率小于有源层和硅层的低折射率材料，所述低折射率材料为空气或苯并环丁烯。