[发明专利]低啁啾分布布拉格反射可调谐激光器及其制备方法

说明书

本公开提供了一种低啁啾分布布拉格反馈可调谐激光器及其制备方法，其中低啁啾分布布拉格反馈可调谐激光器，包括：位于同一衬底、等高且顺次贴合的前光栅区、增益区、相位区和后光栅区；所述前光栅区、后光栅区和相位区均包括无源材料层，所述无源材料层置于所述衬底上，所述前光栅区和后光栅区在所述无源材料层上还分别设有光栅结构；所述光栅结构为均匀周期的分布布拉格光栅和/或取样光栅；所述增益区，自下而上顺次包括：下波导层、有源层和上波导层。本公开中前光栅区和后光栅区的均匀周期的分布布拉格光栅结构，并结合相位区的电流作用，控制并减少可调谐激光器的啁啾，延长光的传输距离并提高传输质量。

技术领域

本公开涉及电子器件领域，尤其涉及一种低啁啾分布布拉格反馈可调谐激光器及其制备方法。

背景技术

可调谐激光器是光通信系统中必不可少的关键器件，通过同时传输多波长能有效利用光纤的容量。在波分复用(WDM)光通信系统中，可调谐激光器能够很大程度地降低制造和运行中的器件存货量。当使用单波长光源像分布反馈(DFB)激光器时，需要准备很多不同发射波长的激光器，大大增加了成本。采用可调谐激光器则需要几个器件就可以覆盖所有波长，替换失效的器件也很方便。

分布布拉格反射(DBR)可调谐激光器由于具有紧凑的尺寸、高的机械可靠性和易于与别的光器件集成等优点被应用在WDM系统中。布拉格反馈可调谐激光器由于控制波长的电流数量少，所以更容易校准。另外，因为具有比较少的控制参数，布拉格反馈可调谐激光器的波长锁定算法更加简单。这些特征使得布拉格反馈可调谐激光器成为WDM无源光网络用光源的优先选择。

现有的两段/三段布拉格反馈可调谐激光器都属于直接调制激光器，其啁啾特性限制了光在光纤中的传输距离，限制了可调谐激光器在光通信中的应用范围。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种低啁啾分布布拉格反馈可调谐激光器及其制备方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种低啁啾分布布拉格反馈可调谐激光器，包括：位于同一衬底、等高且顺次贴合的前光栅区、增益区、相位区和后光栅区；所述前光栅区、后光栅区和相位区均包括无源材料层，所述无源材料层置于所述衬底上，所述前光栅区和后光栅区在所述无源材料层上还分别设有光栅结构；所述光栅结构为均匀周期的分布布拉格光栅和/或取样光栅；所述增益区，自下而上顺次包括：下波导层、有源层和上波导层，所述下波导层形成于所述衬底上。

在本公开的一些实施例中，所述前光栅区、增益区、相位区和后光栅区均还包括：包层、通过隔离槽隔离的电接触层和P面电极；其中，对于所述前光栅区、后光栅区和相位区，其所述包层、电接触层和P面电极均顺次置于所述无源材料层的上表面；所述前光栅区和后光栅区的P面电极相连接；所述增益区的所述包层、电接触层和P面电极顺次置于所述上波导层的上表面；所述衬底下表面设有n面电极。

在本公开的一些实施例中，所述前光栅区的长度范围为0～200μm；所述增益区的长度范围为0～1000μm；所述相位区的长度范围为0～500μm；所述后光栅区的长度范围为0～1000μm。

在本公开的一些实施例中，所述增益区的有源层为多量子阱结构，所述多量子阱结构包括交替叠置的多个阱层和多个垒层，所述阱层和垒层的主体材料均为InGaAsP四元化合物。

在本公开的一些实施例中，所述前光栅区、增益区、相位区和后光栅区的包层和电接触层为倒台浅脊波导结构，其侧截面呈倒梯形结构/脊型结构；通过所述隔离槽向所述包层中注入有氦离子。