[发明专利]一种DFB半导体激光器制备方法及制得的激光器

说明书

本发明涉及一种DFB半导体激光器制备方法，包括以下步骤：步骤S11、制备外延片：外延片采用波导和有源区结构；步骤S12、制备基片：在外延片表面的光栅层上制备均匀的部分光栅，并对光栅进行掩埋生长；步骤S13、制备脊型波导：对基片进行脊型控制腐蚀，制备多个脊型波导。本发明还涉及该方法制得的DFB半导体激光器。本发明在制备脊型波导结构时在单颗管芯靠近其中间位置制备多个脊型波导，多个脊型波导相互独立，并且有各自的电流注入区域，其中只要有一个脊型波导的出光特性合格，则该管芯合格，由此制备的芯片工艺简便、与常规工艺兼容，能大幅有效地提高DFB半导体激光器的成品率。

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器，具体涉及一种DFB半导体激光器制备方法及制得的激光器。

背景技术

随着光纤通信的迅速发展，单纵模和高速直调器件成为未来光通信领域里的主流光器件，是长距离和大容量光纤通信的关键器件。其广泛应用在光纤到户、数据中心、有线电视以及微波光子领域。

分布反馈式(DFB，distributed feedback)半导体激光器激光器为一种边发射的半导体激光器，通过在激光器内部制备周期性分布的光栅对光进行耦合和选模，实现单模输出。目前在单模半导体激光器制备过程中其采用的方法大致有如下几种：(1)1/4波长相移光栅，该结构制作复杂，并且成品率低，同时对两个端面镀完减反膜后，其单边的输出功率低，不利于产业化生产；(2)采用增益或损耗耦合型光栅，该方法能实现较高的产品率，但其在有源区引入了材料缺陷，容易产生产品长期工作的可靠性问题，目前该方法还未见批量的生产报道；(3)目前生产上较为常用的是采用折射率耦合型光栅，实现DFB器件的制备，制备该器件要综合考虑到光栅的位置、耦合系数，以及光栅和材料增益谱线的匹配情况；即便是解决了如上的问题，对于折射率耦合光栅来说由于其芯片解离采用机械解离，因此光栅在端面会留下随机的相位，这些随机相位的光栅对反射光的影响导致了目前DFB器件良率低的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种DFB半导体激光器制备方法及制得的激光器。

本发明提出的技术方案如下。

一种DFB半导体激光器制备方法，包括以下步骤：

步骤S11、制备外延片：外延片采用波导和有源区结构；

步骤S12、制备基片：在外延片表面的光栅层上制备均匀的部分光栅，并对光栅进行掩埋生长；

步骤S13、制备脊型波导：对基片进行脊型控制腐蚀，制备多个脊型波导。

进一步地，还包括：

步骤S14、制备芯片：将步骤S13制得的样品依次经脊型波导区域开孔、P面金属镀膜、物理研磨减薄、N面金属镀膜、合金后进行解离，然后在出光端面和背光端面蒸镀光学膜。

进一步地，步骤S11包括如下步骤：

在N-InP衬底上，通过MOCVD外延生长N-InP缓冲层；

在N-InP缓冲层生长禁带宽度和折射率渐变的InAlGaAs下波导层；

在InAlGaAs下波导层上生长AlGaInAs多量子阱有源层；

在AlGaInAs多量子阱有源层上生长InAlGaAs上波导层；

在InAlGaAs上波导层上依次生长低掺杂的P-InP过渡层和P-InGaAsP过渡层；

在P-InGaAsP过渡层上生长低掺杂P-InP空间层；

在P-InP空间层上依次生长InGaAsP光栅层和InP保护层，从而完成一次生长。

进一步地，步骤S12包括以下步骤：