[实用新型]一种波长可调谐的半导体激光器

说明书

本实用新型涉及一种波长可调谐的半导体激光器，包括：由下至上形成的下分离限制层、下波导层、有源层、上波导层和上分离限制层；其中，下波导层、有源层和上波导层构成半导体激光器的光限制层中心区域，下分离限制层和上分离限制层构成半导体激光器的包层；上波导层或下波导层包括脊波导和微腔，微腔位于脊波导的一侧。本实用新型提供的波长可调谐的半导体激光器，利用电调制脊波导的饱和吸收区产生的增益杠杆效应，能够增大半导体激光器的3dB带宽，实现高速调制。本实用新型提出的半导体激光器还利用半导体激光器侧边上的微腔结构，实现对半导体激光器波长的选择性输出。

技术领域

本实用新型属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种波长可调谐的半导体激光器。

背景技术

高速半导体激光器是长距离、大容量光纤通信系统的关键器件，其在高速信号处理系统、高速波分复用系统中也占有非常重要的地位。近年来，为了满足人们对高速激光器的广泛需求，各大企业和研究机构开展了大量的相关研究，相继报道了多种结构和设计的高速半导体激光器，如P掺杂应变量子阱激光器、分布反馈式(DFB)激光器、应变补偿多量子阱激光器、分布反射式(DBR)激光器等。

当前，微腔半导体激光器因其具有高品质因子、低激射阈值以及易于平面工艺制备和二维光集成等优势，在光通讯、光互连以及光集成等方面有着广泛的应用前景。但是，目前的微腔半导体激光器不具备波长可调谐的功能。

实用新型内容

为了解决上述半导体激光器不具备波长可调谐功能的技术问题，本实用新型提供一种波长可调谐的半导体激光器，

一种波长可调谐的半导体激光器，包括：由下至上形成的下分离限制层、下波导层、有源层、上波导层和上分离限制层；

其中，下波导层、有源层和上波导层构成半导体激光器的光限制层中心区域，下分离限制层和上分离限制层构成半导体激光器的包层；

上波导层或下波导层包括脊波导和微腔，微腔位于脊波导的一侧。

在某些实施例中，所述微腔为环形微腔或圆盘形微腔。

在某些实施例中，环形微腔为圆环形谐振腔，圆环形谐振腔内外边界呈轴对称，且内外边界的中心重合，刻蚀深度相同。

在某些实施例中，所述脊波导包括增益区、电隔离区和饱和吸收区；增益区、电隔离区和饱和吸收区位于同一脊条上且共线排列，电隔离区对增益区和饱和吸收区进行电隔离；微腔设置在增益区沿长度方向的任意位置。

在某些实施例中，增益区的长度大于电隔离区和饱和吸收区的总长度，电隔离区的长度大于等于饱和吸收区的长度。

在某些实施例中，增益区和饱和吸收区的上方设置有平面电极，增益区的电极和饱和吸收区的电极之间相互独立不相连。

在某些实施例中，微腔与脊波导直接相连，或者在微腔与脊波导之间加入侧边电隔离区进行电隔离。

在某些实施例中，侧边电隔离区的宽度为0.5～1.5um。

在某些实施例中，在微腔与脊波导之间加入侧边电隔离区时，微腔上方设置有平面电极，环形微腔的电极与增益区的电极和饱和吸收区的电极之间相互独立不相连。

在某些实施例中，有源层采用应变量子阱和应变量子垒交替混合的多层量子阱结构；

应变量子阱的总厚度为8～12nm，应变量子垒的总厚度为8～12nm。