[实用新型]一种10G抗反射分布反馈式激光器

说明书

本实用新型公开了一种10G抗反射分布反馈式激光器，包括基板和和依次设置在基板上的有源区、第一包层和衍射光栅层，第一包层和衍射光栅层一端设置有端面刻蚀区，端面刻蚀区底部位于基板内，且端面刻蚀区内生长有抗反射改善层；衍射光栅层和抗反射层上依次覆盖有第二包层、接触层和p‑金属电极层，基板下表面镀有n‑金属电极层，抗反射层的一端镀上抗反射镀膜层，另一端镀上高反射镀膜层。对接区域的光波导层厚度加厚，有效的提高了有源区光耦合至光波导层的耦光效率；并且出光端面的反射光在经过光波导的反向传输路径中，能有效衰减至不影响原激光器增益区域的谐振行为。

技术领域

本实用新型属于半导体芯片技术领域，具体涉及一种10G抗反射分布反馈式激光器。

背景技术

目前常见的边发射激光器相较于面发射激光器具有高功率输出与高温性能稳定的优势，适合远距离传输或是非温控的场景应用，近年来边发射激光器也开始大量的应用于高速需求 (>10Gbps)的网路环境，为保障高速激光器的高性能，对封装与模块的要求也相对提高，也因此提高了高速系统的建构成本。以系统的光反射为例，如果激光器出光后，有一定量的光从系统链路上反射回到芯片端，必然会影响高速激光器的性能，为避免此问题发生，在芯片封装的过程中，会加入光隔离器来阻挡反射光，因而增加了建构成本。如何有效的在边发射激光器的芯片端引入抗反射光的结构，有利于芯片本身性能的保障与系统成本的降低。

芯片端抗反射的设计与出光端的波导设计有关，改变光端的波导设计，最多的设计应用应属SSC波导的集成，此波导集成于边发射激光器的结构上称之为SSC-LD(SpotSize Converter-Laser Diode)，此类波导可以改善激光器的发散角，目的是有利于将输出光耦合至光纤中。一般而言，改善光斑的SSC设计需要改变波导的形貌，在不大程度劣化原激光器特性与不增加工艺的复杂度前提下，需考量SSC几何结构与材料的选择。在激光器芯片的二次长晶过程中，最常见的方式是引入选择性区域长晶技术(Selective AreaGrowth,SAG)，借由介电材料遮罩的宽度差异设计而影响长晶氛围，进而改变激光器与SSC区域的波导形貌，同时完成激光器与SSC区域的晶圆波导结构。

然而对于SSC-LD(Spot Size Converter-Laser Diode)集成激光器来说，在使用过程中的一个重大问题就是出光端面与空气交界面的光反射问题。在使用中，激光器出光端面发出的光会在空气中反射并进入到激光器芯片的有源区，造成了激光器光源的谐振扰动，大幅降低高速光信号传输距离，或使信号传输中出现误码。因此在封装过程中，封装厂不得不采用昂贵的光隔离器件解决光反射造成的问题，这样就造成了封装厂的封装成本增加以及效率降低。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种10G抗反射分布反馈式激光器，一是可以使有源区的光高效的耦合至出光端光波导中，二是外界光返回耦合至原出光端面后，再经过光波导的反向传输路径中，能有效衰减至不影响原激光器增益区域的谐振行为，具有较高的抗反射效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种10G抗反射分布反馈式激光器，括基板，基板上端沿水平方向设置有源区和光波导层，有源区上端面自下至上依次设置有第一包层和衍射光栅层，光波导层上生长有InP层，光波导层靠近有源区一侧的上端面高于衍射光栅层的上端面，光波导层下端面低于有源区的下端面。

或一种10G抗反射分布反馈式激光器，包括基板和依次设置在基板上的有源区、第一包层和衍射光栅层，第一包层和衍射光栅层一端设置有端面刻蚀区，端面刻蚀区底部位于基板内，且端面刻蚀区内生长有抗反射层；衍射光栅层和抗反射层上依次覆盖有第二包层、接触层和 p-金属电极层，基板下表面镀有n-金属电极层。

端面刻蚀区的长度L₁为20μm～70μm。

端面刻蚀区域的底面距离有源区底面面深度L₂为20nm～100nm。