[发明专利]一种反射式半导体光放大器

权利要求书

1.一种反射式半导体光放大器，其特征在于，包括依次连接的增益区、调制区和旋偏区，所述增益区顶部设置脊波导一，所述调制区顶部设置脊波导二，所述旋偏区顶部设置脊波导三，所述增益区和调制区底部设置底部电极，所述增益区顶部设置顶部电极一，所述调制区顶部设置顶部电极二，所述旋偏区末端镀有高反射膜；所述增益区内包含应变多量子阱结构；

所述增益区和调制区从下往上依次包括第一接触层、衬底层、缓冲层、第一分别限制层、量子阱有源层、第二分别限制层、间隔层、腐蚀停止层、第一上包层、第二接触层以及第三接触层，所述脊波导一和脊波导二为在第一上包层、第二接触层和第三接触层上刻蚀得到；

进入反射式半导体光放大器的下行信号的偏振态与量子阱有源层增益最大的偏振方向一致。

2.根据权利要求1所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述旋偏区从下往上依次包括第一接触层、衬底层、下包层、芯层和第二上包层，所述脊波导三为在下包层、芯层和第二上包层上刻蚀得到。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述增益区、调制区和旋偏区均由III-V族半导体材料制成，所述增益区长度为1200μm；调制区长度为200μm；法拉第旋偏区长度为1000μm。

4.根据权利要求1所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述脊波导一、脊波导二和脊波导三的脊宽均为1.4μm，所述脊波导一和脊波导二的脊高为2μm，所述脊波导三的脊高为2.5μm。

5.根据权利要求1所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述第一接触层和第三接触层的材料为InGaAs，厚度分别为150nm，掺杂浓度大于1×10¹⁹cm^-3；第二接触层由两层厚度均为50nm、带隙波长分别为1300nm和1500nm、掺杂浓度大于3×10¹⁸cm^-3的P型InGaAsP材料组成。

6.根据权利要求1所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述衬底层的材料为N型InP，厚度为0.35mm，掺杂浓度为3×10¹⁸cm^-3；缓冲层材料为N型InP，厚度为500nm，掺杂浓度为1×10¹⁸cm^-3；第一分别限制层由两层厚度分别为75nm、带隙波长分别为1100nm、1200nm、掺杂浓度为0.5×10¹⁸cm^-3的InGaAsP材料组成；第二分别限制层由两层厚度分别为75nm、带隙波长分别为1200nm、1100nm、掺杂浓度为0.2×10¹⁸cm^-3的InGaAsP材料组成；间隔层材料为P型InP，厚度为100nm，掺杂浓度为0.3×10¹⁸cm^-3；腐蚀停止层材料为P型InGaAsP，厚度为10nm，掺杂浓度为0.5×10¹⁸cm^-3；第一上包层材料为P型InP，其厚度为2μm，采用渐变掺杂方式，浓度为0.5×10¹⁸cm^-3～2×10¹⁸cm^-3。

7.根据权利要求1所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述量子阱有源层由8个阱层和9个垒层交叉排列而成，每个阱层的材料为AlGaInAs，带隙波长为1600nm，厚度为5nm，采用1％的压应变，每个垒层的材料为AlGaInAs，带隙波长为1250nm，厚度为8.5nm，采用0.2％的张应变。

8.根据权利要求2所述的一种反射式半导体光放大器，其特征在于，所述下包层和第二上包层的材料为InP，厚度均为1μm，掺杂元素为Fe，掺杂浓度分别为3.5×10¹⁷cm^-3和2.5×10¹⁷cm^-3；芯层材料为In_0.71Ga_0.29As_0.628P_0.372，厚度为0.5μm，其掺杂Fe浓度为1×10¹⁷cm^-3。