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1. WO2021036590 - STRUCTURE DE MODULATION SEGMENTÉE, ET LASER ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATION

Document

说明书

发明名称

技术领域

0001  

背景技术

0002   0003  

发明概述

技术解决方案

0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053  

有益效果

0054   0055   0056   0057  

附图说明

0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067  

本发明的实施方式

0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

附图

页1 

说明书

发明名称 : 分段式调制结构、激光器及其制作方法

技术领域

技术领域

[0001]
本申请涉及半导体和通信技术领域,具体而言,涉及一种分段式调制结构、激光器及其制作方法。

背景技术

背景技术

[0002]
传统的直调激光器(Directly Modulated Laser,简称:DML)因具有光电转换率高,消耗功率低,成本低等优点,而在低速通信得到广泛的应用。但在高速通信应用中,DML的调制带宽受到其物理结构上的限制,其不适应于高速率调制,调制速度很难超过28Gbps。同时,DML的调制啁啾较大,很难应用于20公里以上的中长距离通信传输。因而,在高速、中长距离的通信应用方面,目前,都以电吸收调制激光器(Electroabsorption modulated distributed feedback laser,简称:EML)为主。但是EML的工艺制程复杂,难度高,极大的影响了EML制造良率,使得EML制造成本较高。同时,EML在使用中所需要的功率消耗也大大超过DML。
[0003]
基于上述原因,对于5G应用方面,要求激光器能适用于更高的传输速度、成本低,而EML的工艺制程复杂、功耗大,均难以胜任于5G的应用场景。

发明概述

技术解决方案

[0004]
有鉴于此,本申请的目的在于,提供一种分段式调制结构、激光器及其制作方法以改善上述问题。
[0005]
本申请实施例提供第一种分段式调制结构,包括:
[0006]
外延基板;
[0007]
在所述外延基板上制作的分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的第一电极和第二电极,所述第一电极与所述外延基板之间的区域为直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述外延基板之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。
[0008]
本申请实施例提供第二种分段式调制结构,包括:
[0009]
外延基板;
[0010]
在所述外延基板上制作的分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的两个第一电极和设置在两个第一电极之间的第二电极,两个所述第一电极与所述外延基板之间的区域形成两个直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述外延基板之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。
[0011]
本申请实施例提供第一种激光器,包括:
[0012]
衬底;
[0013]
基于所述衬底依次制作的缓冲层、下限制层、量子阱有源层和上限制层;
[0014]
基于所述上限制层制作的脊台波导层;
[0015]
基于所述脊台波导层制作的脊台金属接触窗口;
[0016]
在所述脊台金属接触窗口和所述脊台波导层上制作的分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的第一电极和第二电极,所述第一电极与所述衬底之间的区域为直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述衬底之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。
[0017]
本申请实施例提供第二种激光器,包括:
[0018]
衬底;
[0019]
基于所述衬底依次制作的缓冲层、下限制层、量子阱有源层、上限制层和光栅层;
[0020]
基于所述光栅层制作的光栅结构;
[0021]
基于所述光栅结构制作的脊台波导层;
[0022]
基于所述脊台波导层制作的脊台金属接触窗口;
[0023]
在所述脊台金属接触窗口和所述脊台波导层上制作的分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的第一电极和第二电极,所述第一电极与所述衬底之间的区域为直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述衬底之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。
[0024]
在上述实施例的激光器中,所述直流调制区的长度大于所述交流调制区的长度。
[0025]
在上述实施例的激光器中,所述直流调制区的长度范围为:100μm~300μm。
[0026]
在上述实施例的激光器中,所述交流调制区的长度范围为:50μm~150μm。
[0027]
在上述实施例的激光器中,所述直流调制区的光栅周期的范围为:160nm~270nm。
[0028]
在上述实施例的激光器中,所述分段式P面电极还包括:
[0029]
第一连接端,与所述第一电极电连接;
[0030]
第二连接端,与所述第二电极电连接。
[0031]
在上述实施例的激光器中,所述光栅结构包括:
[0032]
基于所述上限制层制作的第一间隔层;
[0033]
基于所述第一间隔层制作光栅;
[0034]
基于所述光栅制作的第二间隔层。
[0035]
在上述实施例的激光器中,所述脊台波导层包括:
[0036]
基于所述光栅结构依次外延生长的刻蚀停止层、盖层和接触层;
[0037]
所述接触层和所述盖层上刻蚀有两个间隔的凹槽,两个所述凹槽之间形成脊台波导结构。
[0038]
在上述实施例的激光器中,激光器包括:
[0039]
基于所述接触层、两个所述凹槽以及所述脊台波导结构沉积的二氧化硅层;
[0040]
所述脊台金属接触窗口通过刻蚀所述脊台波导结构的上方的所述二氧化硅层而形成。
[0041]
本申请实施例提供第一种激光器的制作方法,包括:
[0042]
提供一衬底;
[0043]
在所述衬底上依次外延生长缓冲层、下限制层、量子阱有源层和上限制层;
[0044]
在所述上限制层上制作脊台波导层;
[0045]
在所述脊台波导层上制作脊台金属接触窗口;
[0046]
在所述脊台金属接触窗口和所述脊台波导层上制作分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的第一电极和第二电极,所述第一电极与所述衬底之间的区域为直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述衬底之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。
[0047]
本申请实施例提供第二种激光器的制作方法,包括:
[0048]
提供一衬底;
[0049]
在所述衬底上依次外延生长缓冲层、下限制层、量子阱有源层、上限制层和光栅层;
[0050]
在所述光栅层上制作光栅结构;
[0051]
在所述光栅结构上制作脊台波导层;
[0052]
在所述脊台波导层上制作脊台金属接触窗口;
[0053]
在所述脊台金属接触窗口和所述脊台波导层上制作分段式P面电极,其中,所述分段式P面电极包括间隔设置的第一电极和第二电极,所述第一电极与所述衬底之间的区域为直流调制区,所述第一电极用于接入恒定直流电,所述第二电极与所述衬底之间的区域为交流调制区,所述第二电极用于接入信号交流调制电流。

有益效果

[0054]
本申请实施例提供的分段式调制结构、激光器及其制作方法的有益效果:
[0055]
1.通过将分段式P面电极分成间隔设置的第一电极和第二电极,并定义所述第一电极与所述外延基板或所述衬底之间的区域为直流调制区,接入恒定直流电,定义所述第二电极与所述外延基板或所述衬底之间的区域为交流调制区,接入信号交流调制电流。这样,能够将交流调制区设计得更短,减小交流调制腔的体积,以提高调制带宽,实现高速率的调制,以适用于高速率传输。同时,应用多段式设计,可以通过改变不同直流电流的配置,实现不同的啁啾和消光比,具体的,可以使调制区的0信号电流和1信号电流差值减小,进一步能够减小光频率啁啾,使得光信号在光纤传输过程中色散相对较小,可以适用于长距离通信的要求。
[0056]
2.直流调制区和交流调制区共用有源区,分别使用各自对应的光栅结构的区域。激光器的制作方法相比于现有的制作方法不会增加新的制造设备,也不会增加新的工序,只需要调整一下掩膜版即可,使得工艺制程简单、制造的良率高、且成本较低。
[0057]
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

[0058]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0059]
图1为本申请实施例提供的分段式调制结构的第一种示意图。
[0060]
图2为本申请实施例提供的分段式调制结构的第二种示意图。
[0061]
图3为本申请实施例提供的分段式调制结构的第三种示意图。
[0062]
图4为本申请实施例提供的激光器的第一种结构示意图。
[0063]
图5为本申请实施例提供的激光器的制作方法的流程图。
[0064]
图6~图14为激光器的制作过程的结构变化示意图。
[0065]
图15为本申请实施例提供的激光器的第二种结构示意图。
[0066]
图16为本申请实施例提供的激光器的制作方法的流程图。
[0067]
图标:1-激光器;2-N面电极;3-衬底;4-缓冲层;5-下限制层;6-量子阱有源层;7-上限制层;8-光栅结构;81-第一间隔层;82-光栅;83-第二间隔层;9-脊台波导层;91-刻蚀停止层;92-盖层;93-接触层;94-凹槽;95-脊台波导结构;10-二氧化硅层;101-脊台金属接触窗口;11-分段式P面电极;111-第一电极;112-第二电极;113-第一连接端;114-第二连接端;12-分段式调制结构;13-外延基板。

本发明的实施方式

[0068]
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例只是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0069]
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0070]
对于5G应用方面,要求激光器能适用于更高的传输速度、成本低,本实施例则提供一种分段式调制结构、激光器及其制作方法,以适应新的需求。
[0071]
请参阅图1,本实施例提供一种分段式调制结构12,分段式调制结构12为两段式调制结构。分段式调制结构12包括外延基板13、制作在外延基板13上方的分段式P面电极11和制作在外延基板13下方的N面电极2。
[0072]
其中,外延基板13内设置有光栅结构8和量子阱有源层6。分段式P面电极11包括间隔设置的第一电极111和第二电极112,第一电极111与外延基板13之间的区域为直流调制区,第一电极111用于接入恒定直流电,第二电极112与外延基板13之间的区域为交流调制区,第二电极112用于接入信号交流调制电流。
[0073]
图1中第一电极111位于HR膜一侧(图1中的左侧),第二电极112位于AR膜一侧(图1中的右侧),即直流调制区位于HR膜一侧,交流调制区位于AR膜一侧。
[0074]
第一电极111和第二电极112共用量子阱有源层6,第一电极111和第二电极112与各自对应的光栅结构8的部分协同作用。
[0075]
在其他实施例中,如图2所示,第一电极111可以位于AR膜一侧(图2中的右侧),第二电极112位于HR膜一侧(图2中的左侧),即直流调制区位于AR膜一侧,交流调制区位于HR膜一侧。
[0076]
分段式调制结构12能够提高调制带宽,实现高速率的调制,以适用于高速率传输。同时,调制区的0信号电流和1信号电流差值减小,能够减小光频率啁啾,使得光信号在光纤传输过程中色散相对较小,可以适用于长距离通信的要求,而且工艺制程简单,制造的良率高。
[0077]
请参阅图3,本实施例还提供一种分段式调制结构12,分段式调制结构12为三段式调制结构,分段式调制结构12包括外延基板13、制作在外延基板13上方的分段式P面电极11和制作在外延基板13下方的N面电极2。
[0078]
其中,分段式P面电极11包括间隔设置的两个第一电极111和设置在两个第一电极111之间的第二电极112,两个第一电极111与外延基板13之间的区域形成两个直流调制区,第二电极112与外延基板13之间的区域为交流调制区,这样,交流调制区位于两个直流调制区之间。三段式调制结构中的其它结构与两段式调制结构中对应的结构相同,这里不再赘述。
[0079]
其中,三段式调制结构中的两个第一电极111可以通入大小相等的恒定直流电,也可以通入大小不等的恒定直流电,具体的通电方式,可以根据工作要求灵活设计。从而,通过改变不同直流电流的配置,实现不同的啁啾和消光比。
[0080]
此外,外延基板13的结构可以根据具体应用的激光器不同而不同,例如本实施例中提供的分段式调制结构12,其可以包含光栅,并运用于DFB激光器中,在其他实施例中,外延基板13还可以设计成不包含光栅,并运用于FP激光器中。
[0081]
请参阅图4,本实施例提供一种激光器1,激光器1为DFB激光器,即分布式反馈激光器。激光器1包括从下至上依次层叠设置的N面电极2、衬底3、缓冲层4、下限制层5、量子阱有源层6、上限制层7、光栅结构8、脊台波导层9、二氧化硅层10和分段式P面电极11。
[0082]
其中,光栅结构8包括从下至上依次层叠设置的第一间隔层81、多个光栅82和第二间隔层83。第一间隔层81外延生长于上限制层7上,第一间隔层81能够为光栅82提供平坦的形成表面,并保护光栅82。多个光栅82间隔排布在第一间隔层81上,光栅82能够利用多缝衍射原理,使光发散。第二间隔层83生长在第一间隔层81和光栅82上,第二间隔层83不仅覆盖在光栅82的上方、并填满光栅82之间的空隙,使光栅82位置稳定、并保护光栅82。
[0083]
其中,脊台波导层9包括从下至上依次层叠设置的刻蚀停止层91、盖层92和接触层93。刻蚀停止层91生长在第二间隔层83上。接触层93和盖层92上刻蚀有两个间隔的凹槽94,两个凹槽94之间形成脊台波导结构95。
[0084]
二氧化硅层10设置在接触层93、两个凹槽94以及脊台波导结构95上。脊台波导结构95上方的部分二氧化硅层10被刻蚀掉,形成脊台金属接触窗口101(请参阅图13)。
[0085]
本实施例中,刻蚀停止层91设计在第二间隔层83与盖层92之间,在其他实施例中,可以将刻蚀停止层91设计在第一间隔层81与上限制层7之间。也就是说,刻蚀停止层91可以设计在光栅结构8的上方,也可以设计在光栅结构8的下方。
[0086]
其中,分段式P面电极11包括第一电极111、第二电极112、第一连接端113和第二连接端114。第一电极111和第二电极112间隔设置,第一连接端113与第一电极111电连接,第二连接端114与第二电极112电连接,第一连接端113与第二连接端114位于脊台金属接触窗口101的相对两侧。在其他实施例中,第一连接端113与第二连接端114也可以位于脊台金属接触窗口101的同一侧。
[0087]
第一电极111与衬底3之间的区域为直流调制区,第一电极111通过第一连接端113接入恒定直流电,第二电极112与衬底3之间的区域为交流调制区,第二电极112通过第二连接端114接入信号交流调制电流。
[0088]
在一种工作实例中,激光器1的直流调制区注入恒定电流,例如,恒定电流的取值范围为20mA~50mA。交流调制区注入偏置电流,例如,偏置电流的取值范围为5mA~10mA。此外,交流调制区还可以施加信号交流调制电流,以实现对光功率输出的调制。
[0089]
这样,本实施例提供的激光器1结合了连续功率的分布式反馈激光器和高速直接调制的分布式反馈激光器的功能,可以将交流调制区设计的更短,以实现更高速率的调制,而且,只有交流调制区的电流存在高低变化,直流调制区的电流是恒定不变的,应用多段式设计,可以通过改变不同直流电流的配置,实现不同的啁啾和消光比,具体的,可以使调制区的0信号电流和1信号电流差值减小,进一步能够减小光频率啁啾,使得光信号在光纤传输过程中色散相对较小,可以适用于长距离通信的要求。因此,本实施例中,如图4所示,直流调制区的长度d1大于交流调制区的长度d2。
[0090]
在一种实施方式中,优选直流调制区的长度范围可以设置为100μm~300μm,直流调制区的长度可以与第一电极111的长度大致相同。直流调制区的长度会影响出光功率和消光比,长度越长,功率越大,但是调制的消光比越小。本实施例中,直流调制区的长度可优选为200μm。
[0091]
在一种实施方式中,交流调制区的长度范围可以设置为50μm~150μm,交流调制区的长度即为第二电极112的长度。交流调制区的长度会影响调制速率和消光比,长度短调制速率越高,但是消光比越小。交流调制区的长度可以根据调制速率的需求设计,长度越短,调制速率越高。同时,在选择长度值时,保证直流调制区的长度大于交流调制区的长度。本实施例中,交流调制区的长度优选为50μm。
[0092]
此外,由于直流调制区的光栅周期会决定激光器1的激射波长,优选直流调制区的光栅周期的范围为160nm~270nm。例如,直流调制区的光栅周期可优选为202nm,交流调制区的光栅周期可优选为201.7nm。
[0093]
此外,激光器1的直流调制区可以设计在AR膜一侧,交流调制区可以设计在HR膜一侧。相反,激光器1的直流调制区可以设计在HR膜一侧,交流调制区可以设计在AR膜一侧。
[0094]
请参阅图5,是本实施例提供上述激光器1的制作方法,下面将结合图6-图14对该制作方法进行详细介绍。
[0095]
S1,请参阅图6和图7,在衬底3上依次外延生长缓冲层4、下限制层5、量子阱有源层6、上限制层7和光栅层。
[0096]
衬底3可采用铟磷材料制成,首先,可以对衬底3进行退火以及表面清洁处理。
[0097]
然后,在衬底3上外延生长缓冲层4,缓冲层4也可采用铟磷材料制成。
[0098]
其次,在缓冲层4上外延生长下限制层5。
[0099]
接着,在下限制层5上外延生长量子阱有源层6。量子阱有源层6可以采用铟镓砷或砷化铝锗制成。例如,可以采用同温生长方式或者双温生长方式,并采用氮气作为载气,生长量子阱有源层6。
[0100]
最后,在量子阱有源层6上外延生长上限制层7和光栅层。
[0101]
其中,光栅层包括第一间隔层81和在第一间隔层81上方的光栅材料层。
[0102]
首先,请参阅图6,在上限制层7上生长第一间隔层81。第一间隔层81可采用铟磷材料制成。
[0103]
然后,在第一间隔层81上生长光栅材料层。光栅材料层可以采用铟镓砷磷制成。
[0104]
此外,缓冲层4、下限制层5、量子阱有源层6、上限制层7和光栅层也可以都通过气相外延生长方法或分子束外延生长方法生长,本实施例对具体的外延生长方法不做限制。
[0105]
S2,在光栅层上制作光栅结构8。
[0106]
首先,请参阅图8,将光栅材料层刻蚀成多个光栅82,本实施例中,光栅82可平行间隔设置排布。
[0107]
其次,请参阅图9,在光栅82上生长第二间隔层83。第二间隔层83也可采用铟磷材料制成。
[0108]
S3,在光栅结构8上制作脊台波导层9。
[0109]
首先,请参阅图10,在光栅结构8上依次外延生长刻蚀停止层91、盖层92和接触层93。其中,盖层92可以采用铟磷、砷化镓等材料制成。
[0110]
其次,请参阅图11,在接触层93和盖层92上刻蚀两个间隔的凹槽94,使得两个凹槽94之间形成脊台波导结构95。
[0111]
S4,在脊台波导层9上制作脊台金属接触窗口101。
[0112]
首先,请参阅图12,在接触层93、两个凹槽94以及脊台波导结构95上沉积二氧化硅层10。
[0113]
其次,请参阅图13,刻蚀脊台波导结构95上方的二氧化硅层10,露出接触层93,形成脊台金属接触窗口101。
[0114]
S5,在脊台金属接触窗口101和脊台波导层9上制作分段式P面电极11,使该分段式P面电极11从该接触窗口101沿两个凹槽94分别延伸至该凹槽94两侧的脊台波导层9上方。
[0115]
请参阅图14,分段式P面电极11可以采用P型接触的钛金制成,可以采用蒸发方法或磁控溅射方法而成。
[0116]
分段式P面电极11包括第一电极111、第二电极112、第一连接端113和第二连接端114。第一电极111和第二电极112间隔设置,第一连接端113与第一电极111电连接,第二连接端114与第二电极112电连接,第一连接端113与第二连接端114位于分段式P面电极11的相对两侧。第一电极111和第二电极112的延伸方向垂直于光栅82的长度方向。
[0117]
第一电极111与衬底3之间的区域为直流调制区,用于接入恒定直流电。第二电极112与衬底3之间的区域为交流调制区,用于接入信号交流调制电流。
[0118]
S6,在衬底3的底面制作N面电极2。
[0119]
首先,先将衬底3从底面减薄,然后,在衬底3的底面制作N面电极2。
[0120]
本实施例中,衬底3的底面是指衬底3远离缓冲层4的表面。N面电极2可以采用N型接触的金锗镍制成,可以采用热蒸发方法或电子束蒸发方法而成。制作N面电极2之后,即形成图4所示的激光器1。
[0121]
此外,由于N面电极2制作在衬底3的底面,N面电极2与衬底3的顶面的层结构不需要限制制作的先后顺序,S6与S1~S5不存在严格的先后顺序,S6的进行时间不受S1~S5的限制。
[0122]
请参阅图15,本实施例还提供一种激光器1,激光器1为FP激光器,即法布里-珀罗激光器。激光器1包括从下至上依次层叠设置的N面电极2、衬底3、缓冲层4、下限制层5、量子阱有源层6、上限制层7、脊台波导层9、二氧化硅层10和分段式P面电极11。
[0123]
请参阅图16,本实施例还提供上述FP激光器的制作方法:
[0124]
S11,1在衬底3上依次外延生长缓冲层4、下限制层5、量子阱有源层6和上限制层7。
[0125]
S12,在上限制层7上制作脊台波导层9。
[0126]
S13,在脊台波导层9上制作脊台金属接触窗口101。
[0127]
S14,在脊台金属接触窗口101和脊台波导层9上制作分段式P面电极11,使该分段式P面电极11从该接触窗口101沿两个凹槽94分别延伸至该凹槽94两侧的脊台波导层9上方。
[0128]
S15,在衬底3的底面制作N面电极2。
[0129]
FP激光器中与DFB激光器中对应的部件结构相同,制作方法也相同,这里不再赘述。
[0130]
此外,本申请实施例中提供的上述两种激光器1即可做成包含两段式调制结构的产品,可以做成包含三段式调制结构的产品,只要对应调整分段式P面电极的结构即可,具体可参照分段式调制结构中的介绍。
[0131]
本申请实施例提供的激光器1及其制作方法的有益效果:
[0132]
1.通过将分段式P面电极11分成间隔设置的第一电极111和第二电极112,并定义第一电极111与衬底3之间的区域为直流调制区,第一电极111接入恒定直流电,定义第二电极112与衬底3之间的区域为交流调制区,第二电极112接入信号交流调制电流。这样,能够将交流调制区设计得更短,以提高调制带宽,实现高速率的调制,以适用于高速率传输,同时,应用多段式设计,可以通过改变不同直流电流的配置,实现不同的啁啾和消光比,具体的,只有交流调制区的电流存在高低变化,能够使调制区的0信号电流和1信号电流差值减小,进一步能够减小光频率啁啾,使得光信号在光纤传输过程中色散相对较小,可以适用于长距离通信的要求;
[0133]
2.激光器1中,直流调制区和交流调制区共用相同的有源区,分别使用各自对应的光栅结构8的区域。激光器1的制作方法相比于现有的制作方法不会增加新的制造设备,也不会增加新的工序,只需要调整一下掩膜版即可,工艺制程简单,制造的良率高,使得激光器1的成本较低。
[0134]
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种分段式调制结构,其特征在于,包括: 外延基板(13); 在所述外延基板(13)上制作的分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的第一电极(111)和第二电极(112),所述第一电极(111)与所述外延基板(13)之间的区域为直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述外延基板(13)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。
[权利要求 2]
一种分段式调制结构,其特征在于,包括: 外延基板(13); 在所述外延基板(13)上制作的分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的两个第一电极(111)和设置在两个第一电极(111)之间的第二电极(112),两个所述第一电极(111)与所述外延基板(13)之间的区域形成两个直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述外延基板(13)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。
[权利要求 3]
一种激光器,其特征在于,包括: 衬底(3); 基于所述衬底(3)依次制作的缓冲层(4)、下限制层(5)、量子阱有源层(6)和上限制层(7); 基于所述上限制层(7)制作的脊台波导层(9); 基于所述脊台波导层(9)制作的脊台金属接触窗口(101); 在所述脊台金属接触窗口(101)和所述脊台波导层(9)上制作的分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的第一电极(111)和第二电极(112),所述第一电极(111)与所述衬底(3)之间的区域为直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述衬底(3)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。
[权利要求 4]
一种激光器,其特征在于,包括: 衬底(3); 基于所述衬底(3)依次制作的缓冲层(4)、下限制层(5)、量子阱有源层(6)、上限制层(7)和光栅层; 基于所述光栅层制作的光栅结构(8); 基于所述光栅结构(8)制作的脊台波导层(9); 基于所述脊台波导层(9)制作的脊台金属接触窗口(101); 在所述脊台金属接触窗口(101)和所述脊台波导层(9)上制作的分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的第一电极(111)和第二电极(112),所述第一电极(111)与所述衬底(3)之间的区域为直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述衬底(3)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述直流调制区的长度范围为100μm~300μm。
[权利要求 6]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述交流调制区的长度范围为50μm~150μm。
[权利要求 7]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述直流调制区的光栅周期范围为160nm~270nm。
[权利要求 8]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述分段式P面电极(11)还包括: 第一连接端(113),与所述第一电极(111)电连接; 第二连接端(114),与所述第二电极(112)电连接。
[权利要求 9]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述光栅结构(8)包括: 基于所述上限制层(7)制作的第一间隔层(81); 基于所述第一间隔层(81)制作光栅(82); 基于所述光栅(82)制作的第二间隔层(83)。
[权利要求 10]
根据权利要求4所述的激光器,其特征在于,所述脊台波导层(9)包括: 基于所述光栅结构(8)依次外延生长的刻蚀停止层(91)、盖层(92)和接触层(93); 所述接触层(93)和所述盖层(92)上刻蚀有两个间隔的凹槽(94),使两个所述凹槽(94)之间形成脊台波导结构(95)。
[权利要求 11]
根据权利要求10所述的激光器,其特征在于,还包括: 基于所述接触层(93)、两个所述凹槽(94)以及所述脊台波导结构(95)沉积的二氧化硅层(10); 所述脊台金属接触窗口(101)通过刻蚀所述脊台波导结构(95)上方的所述二氧化硅层(10)而形成。
[权利要求 12]
一种激光器的制作方法,其特征在于,包括: 提供一衬底(3); 在所述衬底(3)上依次制作缓冲层(4)、下限制层(5)、量子阱有源层(6)和上限制层(7); 在所述上限制层(7)上制作脊台波导层(9); 在所述脊台波导层(9)上制作脊台金属接触窗口(101); 在所述脊台金属接触窗口(101)和所述脊台波导层(9)上制作分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的第一电极(111)和第二电极(112),所述第一电极(111)与所述衬底(3)之间的区域为直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述衬底(3)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。
[权利要求 13]
一种激光器的制作方法,其特征在于,包括: 提供一衬底(3); 在所述衬底(3)上依次制作缓冲层(4)、下限制层(5)、量子阱有源层(6)、上限制层(7)和光栅层; 在所述光栅层上制作光栅结构(8); 在所述光栅结构(8)上制作脊台波导层(9); 在所述脊台波导层(9)上制作脊台金属接触窗口(101); 在所述脊台金属接触窗口(101)和所述脊台波导层(9)上制作分段式P面电极(11),其中,所述分段式P面电极(11)包括间隔设置的第一电极(111)和第二电极(112),所述第一电极(111)与所述衬底(3)之间的区域为直流调制区,所述第一电极(111)用于接入恒定直流电,所述第二电极(112)与所述衬底(3)之间的区域为交流调制区,所述第二电极(112)用于接入信号交流调制电流。

附图