[发明专利]无源段脊波导结构及其制造方法、激光器

说明书

本申请提供了一种无源段脊波导结构及其制造方法、激光器，包括第一波导、第二波导和扩展波导；第一波导包括进光端和出光端，第二波导位于第一波导靠近出光端的一侧，以使部分从进光端进入的光束依次经过出光端和第二波导传播至无源段脊波导结构外；扩展波导设置在第二波导的外周侧，第一波导沿朝向第二波导的方向截面递减，以使部分从进光端进入的光束经过第二波导传播至无源段脊波导结构外。制造方法包括制作掩膜，将掩膜盖在基材上，通过干法刻蚀与湿法腐蚀在基材上刻蚀出第一波导、第二波导和至少一个扩展波导，本申请提供的一种无源段脊波导结构及其制造方法、激光器，能够减小输出光束的发散角，实现光场耦合。

技术领域

本申请属于光电子技术领域，具体涉及一种无源段脊波导结构及其制造方法、激光器。

背景技术

边发射半导体激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、性能稳定、可靠性高和寿命长等优点，已经广泛应用于光纤通信、光传感、激光雷达等领域。

但由于现有技术中无源段脊波端面出光的特点，且出光孔径较小，垂直方向与水平方向结构不一致，导致其光束发散角较大，与光纤孔径差异大，难以直接实现高效率的光场耦合。

发明内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种无源段脊波导结构和激光器，能够减小输出光束的发散角，实现高效率的光场耦合。同时提供一种无源段脊波导结构的制造方法，用于制造能够减小输出光束的发散角，实现高效率的光场耦合无源段脊波导结构。

为了解决上述问题，本申请提供了一种无源段脊波导结构，包括第一波导、第二波导和至少一个扩展波导；所述第一波导包括进光端和出光端，所述第二波导位于所述第一波导靠近所述出光端的一侧，以使部分从所述进光端进入的光束依次经过所述出光端和所述第二波导传播至所述无源段脊波导结构外；至少一个所述扩展波导设置在所述第二波导的外周侧，所述第一波导沿朝向所述第二波导的方向截面递减，以使部分从所述进光端进入的光束经过所述第二波导传播至所述无源段脊波导结构外。

可选的，所述第二波导与所述出光端相接且接触面相重合，所述第一波导与所述第二波导同向延伸。

可选的，所述扩展波导的数量为两个，两个所述扩展波导平行设置，两个所述扩展波导关于所述第二波导对称设置在所述第二波导的外周侧。

可选的，所述扩展波导与所述第二波导平行设置。

可选的，所述第一波导为六面体，所述进光端与所述出光端之间外壁为第一外壁、第二外壁、第三外壁和第四外壁，所述第一外壁与所述第二外壁相对设置，所述第一外壁和所述第二外壁沿朝向所述第二波导的方向向所述第一波导的中心收拢，以使部分从所述进光端进入的光束传播至所述第二波导内，所述第三外壁与所述第四外壁相对且平行设置。

可选的，所述第一外壁、所述第二外壁、所述第三外壁和所述第四外壁均为平面，所述第一波导和所述第二波导沿第一方向延伸，所述第一波导和所述第二波导形成的整体沿所述第一方向的长度为15~60μm。

可选的，所述第一波导沿所述第一方向的长度为5~20μm，所述第二波导沿所述第一方向的长度为10~40μm，所述扩展波导沿所述第一方向延伸，所述扩展波导沿所述第一方向的长度为10~40μm。

可选的，所述第一波导、所述第二波导和所述扩展波导位于第一平面内，所述进光端在所述第一平面内的投影的长度为1.5~2.5μm，所述出光端在所述第一平面内的投影的长度为0.5~1.2μm，所述第二波导和所述扩展波导在所述第一平面内的投影为矩形，所述矩形的宽度为0.5~1.2μm。

可选的，所述扩展波导与所述第二波导相离设置，所述扩展波导与所述第二波导之间设有0.5~2μm的间隙。

本申请的另一方面，提供了一种无源段脊波导结构的制造方法，包括：

制作掩膜；

将所述掩膜盖在基材上；