[发明专利]一种表面发射的DFB半导体激光器阵列及制作方法在审

申请号：	201910938647.1	申请日：	2019-09-29
公开（公告）号：	CN110661172A	公开（公告）日：	2020-01-07
发明（设计）人：	李连艳;吴义涛;张梓铭;张云山;陆骏;陈向飞	申请（专利权）人：	南京邮电大学
主分类号：	H01S5/40	分类号：	H01S5/40
代理公司：	32243 南京正联知识产权代理有限公司	代理人：	张玉红
地址：	210023 ***	国省代码：	江苏;32
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摘要：
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【权利要求书】：

1.一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：包括DFB激光器阵列(1)和出光窗口阵列(2)，所述出光窗口阵列(2)设置在DFB激光器阵列(1)旁，且DFB激光器阵列(1)和出光窗口阵列(2)位于相同的外延片上，所述外延片包括N电极(3)、衬底(4)、下限制层(5)、多量子阱层(6)、上限制层(7)、光栅层(8)、腐蚀阻止层(9)、脊波导层(10)、欧姆接触层(11)和P电极(12)，所述衬底(4)设置在N电极(3)上端，所述下限制层(5)设置在衬底(4)上端，所述多量子阱层(6)设置在下限制层(5)上端，所述上限制层(7)设置在多量子阱层(6)上端，所述光栅层(8)设置在上限制层(7)上端，所述腐蚀阻止层(9)设置在光栅层(8)上端，所述脊波导层(10)设置在腐蚀阻止层(9)上端，所述欧姆接触层(11)设置在脊波导层(10)上，所述P电极(12)设置在欧姆接触层(11)上端，所述DFB激光器阵列(1)和出光窗口阵列(2)的数量至少为一个，且一个DFB激光器阵列(1)对应一个出光窗口阵列(2)。

2.如权利要求1所述的一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：所述出光窗口阵列(2)处不设置欧姆接触层(11)和P电极(12)，所述光栅层(8)上设置有掩埋光栅(13)，所述出光窗口阵列(2)处的光栅层(8)上不设置掩埋光栅(13)。

3.如权利要求1所述的一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：所述出光窗口阵列(2)处的脊波导层(10)上设置有脊光栅(14)，所述脊光栅(14)的数量至少为一个，且使激光从芯片表面射出。

4.如权利要求3所述的一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：所述脊光栅(14)具有切趾结构，从芯片表面发射的激光模式为高斯型。

5.如权利要求1所述的一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：所述出光窗口阵列(2)处的下限制层(5)、多量子阱层(6)、上限制层(7)、光栅层(8)、腐蚀阻止层(9)和脊波导层(10)被刻蚀成倾斜状，成为端面倾斜角(15)，所述刻蚀端面上设置有高反射膜(16)，将DFB激光器输出的光反射到芯片表面。

6.如权利要求1所述的一种表面发射的DFB半导体激光器阵列，其特征在于：所述DFB激光器阵列(1)采用具有真实相移或等效相移的一阶光栅结构。

7.一种如权利要求1-4或6任意一项所述的表面发射的DFB半导体激光器阵列的制作方法，其特征在于：所述制作方法步骤如下：

步骤一：设计并生长一次外延片；

步骤二：制备DFB激光器阵列的掩埋光栅；

步骤三：完成二次外延及刻蚀脊波导；

步骤四：制作出光窗口的脊光栅；

步骤五：完成DFB激光器的后续工艺。

8.一种如权利要求5所述的表面发射的DFB半导体激光器阵列的制作方法，其特征在于：所述制作方法步骤如下：

步骤一：设计并生长一次外延片；

步骤二：制备DFB激光器阵列的掩埋光栅；

步骤三：完成二次外延及刻蚀脊波导；

步骤四：去除出光窗口的欧姆接触层；