[发明专利]一种宽条形半导体激光器及其制作方法、倾斜取样光栅制作方法

说明书

本发明公开一种宽条形半导体激光器及其制作方法、倾斜取样光栅制作方法，解决现有宽条形半导体激光器激射功率低且波长精度差的问题。所述宽条形半导体激光器，包含：条形波导、倾斜取样光栅；所述宽条形半导体激光器的上、下波导层为所述条形波导，光栅材料层为所述倾斜取样光栅；所述条形波导为宽条形平板波导，波导宽度大于等于170微米；所述倾斜取样光栅，在均匀基本光栅上叠印倾斜取样图案制作而成。所述宽条形半导体激光器的制作方法用于所述激光器。所述倾斜取样光栅制作方法用于制作所述宽条形半导体激光器的倾斜取样光栅。本发明实现了高功率高精度的半导体激光器。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种宽条形半导体激光器及其制作方法、倾斜取样光栅制作方法。

背景技术

随着光通信技术在近几十年的不断迅速发展，光通信容量的需求在不断增长，半导体激光器有着体积小、能耗低、可靠性高并且可高速调制等诸多优点，成为了光通信系统中的核心器件。DFB(分布式反馈，Distribution Feedback Laser)半导体激光器具有良好的单模特性，而且对波长控制准确，成为了通讯上主流的激光器。一般对激光器波长精度的要求在±1.0nm。但是该精度对于DFB半导体激光器的制作要求非常高，准确对准吸收峰的难度非常大。另外，为了增加激光气体遥测距离，需要增加激光器出射功率。现有DFB半导体激光器的缺点是出射功率低、制作复杂、波长精度差。

发明内容

本发明提供一种宽条形半导体激光器及其制作方法、倾斜取样光栅制作方法，解决现有宽条形半导体激光器激射功率低且波长精度差的问题。

为解决上述问题，本发明是这样实现的：

发明实施例提供一种宽条形半导体激光器，包含：条形波导、倾斜取样光栅；所述宽条形半导体激光器的上、下波导层为所述条形波导，光栅材料层为所述倾斜取样光栅；所述条形波导为宽条形平板波导，波导宽度大于等于170微米；所述倾斜取样光栅，在均匀基本光栅上叠印倾斜取样图案制作而成。

进一步地，所述倾斜取样光栅的倾斜角和光栅周期满足：

其中，Λ_s、α、分别为所述倾斜取样光栅的光栅周期、倾斜角、光栅矢量，Λ_-1、分别为所述倾斜取样光栅的-1级傅里叶子光栅的光栅周期、倾斜角、光栅矢量，Λ₀、为所述基本光栅的光栅周期、光栅矢量，为等效角光栅的光栅矢量，由所述宽条形半导体激光器的激射光波长和功率确定。

优选地，所述倾斜取样光栅中，所述倾斜取样图案的种类大于1。

优选地，所述倾斜取样光栅为啁啾或切趾倾斜取样光栅。

进一步地，所述倾斜取样光栅通过全息曝光和掩模版二次曝光技术结合干法或湿法刻蚀来制备。

进一步地，所述倾斜取样光栅通过电子束曝光技术结合ICP干法刻蚀或湿法刻蚀来制备。

优选地，所述条形波导长度大于等于300微米，所述基本光栅周期为535nm，所述倾斜取样光栅的光栅周期为2微米、倾斜角为55度。

优选地，所述等效角光栅的失谐因子为：

其中，Δβ为所述等效角光栅的失谐因子，m为光栅衍射级数，n为光栅有效折射率，Λ_A为所述等效角光栅的光栅周期，为所述倾斜取样光栅的-1级傅里叶子光栅的倾斜角，λ为所述宽条形半导体激光器的激射光波长。