[发明专利]多波长激光器阵列及其制作方法

权利要求书

1.一种多波长激光器阵列，包括至少三个激光器设置于同一衬底上，其中，每个所述激光器包括：

在所述衬底上依次生长的下脊波导层、中间有源层和上脊波导层；

其中，所述下脊波导层自所述衬底至上依次包括缓冲层、远场缩减层、间隔层以及有源材料层；

其中，至少三个所述激光器的中间有源层的有源材料的发光波长不同；

其中，所述衬底、所述缓冲层和所述远场缩减层为激光器阵列中的不同激光器单元共用。

2.根据权利要求1所述的激光器阵列，其中，所述上脊波导层包括：

具有渐变波导宽度的第一模斑转换器脊波导，所述第一模斑转换器脊波导的渐变波导宽度为由第一波导宽度减小至第二波导宽度，具有所述第二波导宽度的端面为激光器发光端面。

3.根据权利要求2所述的激光器阵列，其中，所述上脊波导层还包括：

具有渐变波导宽度的第二模斑转换器脊波导，所述第二模斑转换器脊波导的渐变波导宽度为由第一波导宽度减小至所述第二波导宽度或第三波导宽度，具有所述第二波导宽度或所述第三波导宽度的端面为激光器发光端面。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的激光器阵列，其中，所述上脊波导层还包括：

具有所述第一波导宽度的有源器件区脊波导，与所述第一模斑转换器脊波导和/或所述第二模斑转换器脊波导的具有所述第一波导宽度的端面相连接。

5.根据权利要求4所述的激光器阵列，其中，所述上脊波导层的宽度小于所述下脊波导层的宽度。

6.根据权利要求1所述的激光器阵列，其中，所述中间有源层自所述下脊波导层至上依次包括下限制层、量子阱层、上限制层和光栅层。

7.一种多波长激光器阵列的制作方法，包括：

在衬底上依次生长缓冲层、远场缩减层、间隔层和第一有源材料层；

对所述衬底进行阵列划分，选择性腐蚀掉部分阵列区域的所述第一有源材料层；

在被腐蚀掉的所述部分阵列区域上对接生长第二有源材料层，所述第二有源材料层和所述第一有源材料层具有不同的发光波长；

重复所述选择性腐蚀和所述对接生长的过程，得到具有至少三种发光波长的有源材料层构成的多波长激光器阵列基片，所述多波长激光器阵列基片共用同一所述衬底、所述缓冲层和所述远场缩减层；

在所述多波长激光器阵列基片上生长包层和接触层；

根据所述包层和所述接触层制作每个所述激光器的上脊波导；以及

根据部分的所述具有至少三种发光波长的有源材料层、所述间隔层、所述远场缩减层和部分的所述缓冲层制作每个所述激光器的下脊波导。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其中，根据所述包层和所述接触层制作每个所述激光器的上脊波导包括：

将所述多波长激光器阵列基片划分为多个区域，每个所述区域确定一个激光器，且每个所述区域中包括具有单一发光波长的有源材料层；

根据每个所述区域中的具有单一发光波长的有源材料层上的所述包层和所述接触层，制作具有第一波导宽度的有源器件区脊波导和与所述有源器件区脊波导连接的具有渐变波导宽度的模斑转换器脊波导；以及

将所述有源器件区脊波导和所述模斑转换器脊波导作为所述区域的激光器的上脊波导。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其中，制作与所述有源器件区脊波导连接的具有渐变波导宽度的模斑转换器脊波导包括：

制作具有渐变波导宽度的第一模斑转换器脊波导，其中，所述第一模斑转换器脊波导的渐变波导宽度为由所述第一波导宽度减小至第二波导宽度，且所述有源器件区脊波导的第一端面与所述第一模斑转换器脊波导的具有所述第一波导宽度的端面相连接；和/或

制作具有渐变波导宽度的第二模斑转换器脊波导，其中，所述第二模斑转换器脊波导的渐变波导宽度为由所述第一波导宽度减小至所述第二波导宽度或第三波导宽度，且所述有源器件区脊波导的第二端面与所述第二模斑转换器脊波导的具有所述第一波导宽度的端面相连接。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其中，制作每个所述激光器的下脊波导还包括：

根据与所述第一模斑转换器脊波导和/或所述第二模斑转换器脊波导垂直对应位置下的所述具有单一发光波长的有源材料层、所述间隔层、所述远场缩减层和部分的所述缓冲层制作下脊波导。