[发明专利]啁啾采样光栅量子级联激光器

权利要求书

1.一种啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于，包括衬底，以及在该衬底(1)上依次生长的外延层，所述外延层包括上限制层(5)；其中，在所述上限制层(5)的上表面具有啁啾采样光栅(6)，该啁啾采样光栅包括啁啾区和采样光栅。

2.根据权利要求1所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述啁啾采样光栅(6)的材料为InGaAs/InP，深度为0.05～0.2μm。

3.根据权利要求1所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述啁啾采样光栅(6)的啁啾区长度占激光器总长度的25％～100％；所述啁啾采样光栅(6)的采样光栅的采样周期为8～20μm，采样占空比沿腔长方向从左至右由90％均匀变化至50％。

4.根据权利要求1所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于，外延层还包括：下波导层(2)，生长在衬底上；下限制层(3)，生长在下波导层上；有源层(4)，生长在下限制层上；上波导层(7)，生长在上限制层上；高掺接触层(8)，生长在上波导层上。

5.根据权利要求1所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的衬底(1)为N型InP衬底，掺杂浓度为2×10¹⁷～1×10¹⁸/cm³。

6.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的下波导层(2)的材料为掺杂的InP，掺杂浓度为2×10¹⁶/cm³～3×10¹⁶/cm³，层厚为2～4μm；所述的上波导层(7)的材料为掺杂的InP，2×10¹⁶/cm³～3×10¹⁶/cm³，层厚为2～4μm。

7.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的下限制层(3)的材料为掺杂的InGaAs，掺杂浓度为3×10¹⁶/cm³～4×10¹⁶/cm³，层厚为0.2～0.4μm；所述的上限制层(5)的材料为掺杂的InGaAs，掺杂浓度为3×10¹⁶/cm³～4×10¹⁶/cm³，层厚为0.2～0.4μm。

8.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的有源层(4)由30～50个周期的InGaAs/InAlAs组成，激射波长为4～15μm。

9.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的有源层(4)为半导体带间或子带间跃迁发光有源区结构。

10.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的高掺接触层(8)为掺杂的InP，掺杂浓度为3×10¹⁸/cm³～5×10¹⁸/cm³，层厚为0.4～0.8μm。

11.根据权利要求4所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：所述的下波导层(2)，下限制层(3)，有源层(4)，上限制层(5)，啁啾采样光栅(6)，上波导层(7)，高掺接触层(8)的两侧为梯形斜面。

12.根据权利要求11所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：还包括二氧化硅层生长在所述梯形斜面上，留有电注入窗口。

13.根据权利要求11所述的啁啾采样光栅量子级联激光器，其特征在于：还包括正面电极层，其均匀制备在二氧化硅层上表面；背面电极层，其均匀制备在衬底底面。