[发明专利]速率倍增光集成芯片

说明书

本发明公开了一种速率倍增光集成芯片，包括具有不同波长的多个激光器单元和一个第一无源波导，每个所述激光器单元分别通过一具有相同光传输长度的第二无源波导与所述第一无源波导的输入端耦合。本发明的速率倍增光集成芯片可以使传输信号的速度成倍增加，而且多个激光器通过一次光纤耦合工艺即可完成从芯片到光纤的耦合，大大简化了封装工艺。

技术领域

本发明是关于光通信技术领域，特别是关于一种速率倍增光集成芯片。

背景技术

为提高光信号在光纤里的容量，一般采用的方法有：提高单颗芯片的速度或通过封装把4颗、8颗或更多的芯片集成在一起。目前商用单颗DML芯片的调制速度在25Gbit/s，为进一步提高单颗芯片的速度，需要减小芯片的有源区面积或电极打线Pad大小，以减小芯片的电容。有源区面积太小，为保持一定的输出功率，流过有源区的电流密度会增加，从而影响芯片的长期可靠性；电极打线Pad太小会影响芯片的封装良率。现在市场上高速传输器件基本都是通过封装工艺把多颗相同的芯片集成在一个基板上而实现的。多颗芯片的封装不仅使得器件的尺寸增大很多，也大大增加了器件的封装工艺难度。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种速率倍增光集成芯片，其能够克服现有技术中器件尺寸大、封装工艺难的技术问题。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种速率倍增光集成芯片，包括具有不同波长的多个激光器单元和一个第一无源波导，每个所述激光器单元分别通过一具有相同光传输长度的第二无源波导与所述第一无源波导的输入端耦合。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述多个激光器单元并列设置，所有所述激光器单元的出光端面位于同一平面。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述激光器单元的数量为2ⁿ个，其中n为正整数。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第二无源波导包括两个相同长度的第一无源波导单元，该两个第一无源波导单元的输入端分别与相邻两个所述激光单元的输出端耦合，两个所述第一无源波导单元的输出端相交后与所述第一无源波导的输入端耦合，

当n大于等于2时，所述第二无源波导还包括两个具有相同长度的第二无源波导单元，所述第二无源波导单元的输入端分别与一所述第一无源波导单元的输出端耦合，两个所述第二无源波导单元的输出端相交后与所述第一无源波导的输入端耦合。

在本发明的一个或多个实施方式中，两个所述第一无源波导单元相交呈V形，和/或

两个所述第二无源波导单元相交呈V形。

在本发明的一个或多个实施方式中，每个所述激光器单元的端面分别设置有发射膜。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述第一无源波导的出光端面上设置有增透膜。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述激光器单元、第一无源波导、第二无源波导集成于同一衬底上，

所述激光器单元包括依次生长于衬底上的第一N型分别限制层、量子阱层、第一P型分别限制层、光栅层、第一P型层和第一P型欧姆接触层；

所述第一无源波导和第二无源波导包括依次生长于衬底上的第二N型分别限制层、波导层、第二P型分别限制层、第二P型层和第二P型欧姆接触层。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述激光器单元、第一无源波导、第二无源波导集成于同一衬底上，所述波导层采用InGaAsP材料。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述波导层材料的禁带宽度大于量子阱层的禁带宽度。