[发明专利]一种多波长分布反馈式半导体激光器装置及其制作方法

摘要

多波长分布反馈式半导体激光器，双波长半导体激光器器件，从下至上依次是：电极、n型InP衬底材料、外延n型InP缓冲层、非掺杂品格匹配InGaAsP下限制层、应变InGaAsP多量子阱有源层1、非掺杂品格匹配InGaAsP上限制层；取样光栅1；取样光栅1上部的结构依次是，p型重掺杂的InP层和n型重掺杂的InP层形成反向隧道结层，重复非掺杂品格匹配InGaAsP下限制层2、应变InGaAsP多量子阱有源层2、重掺杂的品格匹配InGaAsP上限制层2、λ/4取样光栅2、第三次外延生长p型InP层和p型InGaAs的欧姆接触层和p电极；利用这种双波长激光器产生激光的拍频信号，可制作波长可调的微波信号源。

主权项

多波长分布反馈式半导体激光器，基于两层以上的DFB半导体激光器材料组成的双波长或多波长激光器，其特征是结构是在每层半导体激光器有源层顶部限制层上方，被刻入一个光栅结构为真实λ/4相移光栅或等效λ/4相移取样光栅，这里的光栅周期和取样周期使每个半导体有源层结构能激射独特波长的单纵模激光；双波长半导体激光器器件，从下至上依次是：n电极、n型InP衬底材料、外延n型InP缓冲层、非掺杂品格匹配InGaAsP下限制层、应变InGaAsP多量子阱有源层1、非掺杂品格匹配InGaAsP上限制层；取样光栅1；取样光栅1上部的结构依次是，p型重掺杂的InP层和n型重掺杂的InP层形成反向隧道结层，重复非掺杂品格匹配InGaAsP下限制层2、应变InGaAsP多量子阱有源层2、重掺杂的品格匹配InGaAsP上限制层2、取样光栅2、第三次外延生长p型InP层和p型InGaAs的欧姆接触层和p电极；每层半导体激光器材料中被引入了真实λ/4相移光栅或等效λ/4相移取样光栅，其每个激射波长由公式(1)和(9)决定：真实相移光栅的布拉格波长为λ＝2neffΛ0      (1)这里，Λ0为DFB光栅的周期，neff是材料的有效折射率。一个取样光栅看成是许多影子光栅的叠加，一个影子光栅对应一个信道；当有半个取样周期被插入到沿取样光栅的任意位置时，就会在其+1或‑1级信道中引入一个等效λ/4相移；第m级影子光栅的周期表示为 Λ m = Λ 0 P m Λ 0 + P - - - ( 8 ) 因此在第m级影子光栅中，布拉格波长可表示为 λ m = 2 n eff Λ m = 2 n eff Λ 0 P m Λ 0 + P - - - ( 9 ) P是取样周期。