[发明专利]双波长半导体激光器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种双波长半导体激光器及其制备方法，双波长半导体激光器包括：第一DBR激光区，包括第一光栅区，第一光栅区设置有第一弯曲波导；第二DBR激光区，包括第二光栅区，第一光栅区设置有第一弯曲波导，第二光栅区设置有第二弯曲波导，第一夹角与第二夹角互不相同，第一光栅区的光栅和第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，第一夹角为第一弯曲波导与垂直第一光栅区的光栅方向所成的夹角，第二夹角为第二弯曲波导与垂直第二光栅区的光栅方向所成的夹角。根据本发明实施例提供的方案，通过光栅结合弯曲波导实现了等效啁啾光栅，利用弯曲波导与光栅的夹角不同增大了DBR激光区的反射谱范围，有效提高激光器的调谐范围和拍频实现的微波调谐范围。

技术领域

本发明涉及但不限于光电子领域，尤其涉及一种双波长半导体激光器及其制备方法。

背景技术

双波长半导体激光器具有体积小、功率高、输出波长稳定、易于制备等特点，在波分复用、太赫兹光源、光学遥感、光载微波等领域得到广泛的应用。目前的双波长半导体激光器分为共腔型、串行型和并行型三种，共腔型双波长半导体激光器和串行型双波长半导体激光器的其中一个光腔的激射光会对另一个光腔造成影响，导致双波长光腔不均匀、器件工作不稳定等不利影响。而并行型双波长半导体激光器是将两个具有不同激射波长的单模激光器通过光合波区实现双波长输出，能够很好地避免两个单模激光器光腔之间的串扰，实现稳定的波长输出。

对于常见的并行型双波长半导体激光器，主要通过分布式反馈(DistributedFeedback，DFB)激光器实现，但是DFB激光器的制备难度和成本较高，而且范围较小，导致最终拍频实现的微波调谐范围较小。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种双波长半导体激光器及其制备方法，能够增大双波长半导体激光器的可调谐范围。

第一方面，本发明实施例提供了一种双波长半导体激光器，包括：

第一分布式布拉格反射镜(Distributed Bragg Reflection，DBR)激光区，所述第一DBR激光区包括第一光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导；

第二DBR激光区，所述第二DBR激光区包括第二光栅区，所述第一光栅区设置有第一弯曲波导，所述第二光栅区设置有第二弯曲波导，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，其中，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅具有相同的光栅周期，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角。

第二方面，本发明实施例还提供了一种双波长半导体激光器的制备方法，所述双波长半导体激光器由反射端到出射端方向依次划分为可调谐滤波区、光栅区、相区、增益区、合波区和SOA区，其中，所述光栅区包括第一光栅区和第二光栅区，所述制备方法包括以下步骤：

在衬底制备第一选区介质SAG掩膜条对和第二SAG掩膜条对，其中，所述第一SAG掩膜条对的位置与所述SOA区相对应，所述第二SAG掩膜条对的位置与所述增益区相对应；

通过一次外延在所述衬底上依次生长下分别限制层、波导层和上分别限制层，其中，所述波导层包括第一弯曲波导和第二弯曲波导，所述第一弯曲波导位于与所述第一光栅区所对应的位置，所述第二弯曲波导位与所述第二光栅区所对应的位置；

去掉所述第一SAG掩膜条对和第二SAG掩膜条对，在所述上分别限制层与第一光栅区和所述第二光栅区相对应的位置制备光栅，其中，所述第一光栅区的光栅和所述第二光栅区的光栅的光栅周期相同，所述第一弯曲波导的第一夹角与所述第二弯曲波导的第二夹角互不相同，所述第一夹角为所述第一弯曲波导与垂直所述第一光栅区的光栅方向所成的夹角，所述第二夹角为所述第二弯曲波导与垂直所述第二光栅区的光栅方向所成的夹角；