[发明专利]一种部分光栅的电吸收调制激光器及其设计方法

说明书

本发明涉及激光器技术领域，提供了一种部分光栅电吸收调制激光器及其设计方法。其中部分光栅的电吸收调制激光器由激光器区域和调制器区域构成，设置有布拉格光栅的区域与调制器区域耦合，激光器的腔长为400um，调制器的腔长为210um，无光栅区域长度为220um，光栅区域的长度为180um；部分光栅的电吸收调制激光器的线性增益系数控制在6×10^‑20m²；部分光栅的电吸收调制激光器设置在调制器区域出光面的反射膜为反射率为1/1000级别。本发明通过设计的部分光栅结构替代现有的全光栅结构，实现了部分光栅结构下反射膜为反射率为1/1000级别情况下的品质因子达到了全光栅结构下1/10000级别的品质因子。

【技术领域】

本发明涉及激光器技术领域，特别是涉及一种部分光栅的电吸收调制激光器及其设计方法。

【背景技术】

高速光源是光通信系统的核心部件，一直是光电子领域的研究热点。在众多的光源方案中，电吸收调制器(Electro absorption,简写为：EAM)与分布反馈激光器(Distributed Feedback,简写为：DFB)的单片集成器件具有结构紧凑、制作工艺兼容、啁啾小、功耗低、功能可扩展性强等显著优点，是波分复用网络、光时分复用网络的理想光信号源。

在数据传输系统中，半导体激光器出光端面额外的光反馈会对激光器的阈值电流、斜效率、光谱线宽等许多指标有影响。众所周知的是电吸收调制器对额外的光反馈是非常敏感的，特别是速率达到10Gb/s以上的半导体激光器芯片。为了减小端面反馈的光对激光器芯片的影响，一般的解决方式有两种：1、是在出光面镀一层增透膜，减小光反射。高增透率的膜对镀膜设备要求很高，价格昂贵，并且，由于加工难度的原因，万分之一的增透膜现在还没有在各加工供应商中普及。2、将出光面制做成弯波导，这样出光的角度改变后，反射进入调制器部门的光会减小，如图1所示，这种方式的工艺复杂，后期的芯片封装困难大。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是如何在线性增益系数相同或者近似的情况下，在镀有1/1000级反射率的反射膜的电吸收调制激光器中，获得1/10000级反射率的反射膜的全部光栅的电吸收调制激光器O的品质因子。

本发明采用如下技术方案：

一种部分光栅的电吸收调制激光器及其设计方法

第一方面，本发明提供了一种部分光栅的电吸收调制激光器，部分光栅的电吸收调制激光器由激光器区域和调制器区域构成，其中，激光器区域又包括无光栅区域和设置有布拉格光栅的区域，所述设置有布拉格光栅的区域与所述调制器区域耦合，具体的：

所述激光器的腔长为350um-450um，所述调制器的腔长为180-270um；其中，激光器中光栅区域的长度为150-200um；

所述部分光栅的电吸收调制激光器的线性增益系数控制在5-7×10^-20m²之间；

所述部分光栅的电吸收调制激光器设置在调制器区域出光面的反射膜的反射率为1/1000级别。

优选的，所述有源区宽度为1.5-2.0um，有源区厚度为25-35nm。

优选的，所述增益压缩因子为2.5*10^-23m³，EA峰值吸收系数为1.32×10⁶。

第二方面，本发明还提供了一种部分光栅的电吸收调制激光器，部分光栅的电吸收调制激光器由激光器区域和调制器区域构成，其中，激光器区域又包括无光栅区域和设置有布拉格光栅的区域，所述设置有布拉格光栅的区域与所述调制器区域耦合，具体的：

所述激光器的腔长为400um，所述调制器的腔长为210um，无光栅区域长度为220um，光栅区域的长度为180um；