半导体激光器及包含其的光芯片的制作方法

本申请属于半导体激光器领域，具体涉及一种半导体激光器及包含其的光芯片。

背景技术：

1、大模场、高功率的单模窄线宽半导体激光器在泵浦、光通信、医疗等领域有着越来越广泛的应用，从而有着较大的应用需求。

2、当增大波导尺寸以增大基模模场时，一个难以避免的问题是模式数目也会变多。虽然高阶横模(简称高阶模)的模式损耗略高于基模，但它们与光栅的作用更强烈，耦合系数更大，从而经过一定长度的光栅时其功率反射率可能比基模更高，使得激光器会多模激射或者基于某个高阶模激射，而不能实现通常期望的基于基模的激射。

技术实现思路

1、本申请是为了保证在增大波导尺寸进而波导为多模波导的情况下，使基模优先于高阶模激射，从而提供一种半导体激光器及包含其的光芯片。

2、本申请提供了一种半导体激光器，具有这样的特征，包括：

3、一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，

4、脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为p型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。

5、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

6、脊波导的材料是ingaasp或ingaas。

7、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

8、其还包括位于脊形区上表面的上包层。

9、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

10、多个脊波导包括第一脊波导、第二脊波导及第三脊波导，第一脊波导位于第二脊波导、第三脊波导之间；

11、第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度与第一脊波导的脊形区的高度不相等，

12、其中，第一脊波导、第二脊波导及第三脊波导中的至少一者是前述的脊波导。

13、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

14、第一脊波导的脊形区的高度大于第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度时，第一脊波导的脊形区是p型掺杂的波导，第二脊波导、第三脊波导的脊形区是p型掺杂的波导和/或n型掺杂的波导；或

15、第一脊波导的脊形区的高度小于第二脊波导、第三脊波导的脊形区的高度时，第二脊波导、第三脊波导的脊形区是p型掺杂的波导，第一脊波导的脊形区是p型掺杂的波导和/或n型掺杂的波导。

16、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

17、半导体激光器是分布式反馈dfb激光器、分布式布拉格反射dbr激光器和f-p腔激光器中的任意一者。

18、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

19、其还包括发光单元与下包层，脊波导位于下包层之上，发光单元设置在脊波导脊形区的底部与下包层之间。

20、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

21、其还包括用于提供光反馈的光栅。

22、上述的半导体激光器，具有这样的特征：

23、当半导体激光器是分布式反馈dfb激光器时，分布式反馈dfb激光器的两端镀膜，

24、分布式反馈dfb激光器的一端镀高反膜，另一端镀高透模；或

25、分布式反馈dfb激光器的两端均镀高透模。

26、本申请还提供一种光芯片，具有这样的特征，光芯片包括前述任一项的半导体激光器。

27、本申请实施例提供的半导体激光器包括一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为p型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。因为脊波导脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，因此可以使得基模的模场分布与高阶模模场分布明显不同，同时脊形区的至少一部分为p型掺杂的波导，从而可以明显增大高阶模的损耗，进而实现基模激射。

技术特征：

1.一种半导体激光器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的半导体激光器，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于：

9.根据权利要求6所述的半导体激光器，其特征在于：

10.一种光芯片，其特征在于，所述光芯片包括权利要求1-9中任一项所述的半导体激光器。

技术总结
本申请实施例提供了一种半导体激光器及包含其的光芯片，属于半导体激光器领域。本申请实施例提供的半导体激光器包括一或多个脊波导，脊波导包括脊形区与平板区，脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，脊形区与平板区为折射率相同的波导，脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，平板区是n型掺杂的波导。因为脊波导脊形区的宽度小于或等于平板区的厚度，因此可以使得基模的模场分布与高阶模模场分布明显不同，同时脊形区的至少一部分为P型掺杂的波导，从而可以明显增大高阶模的损耗，进而实现基模激射。

技术研发人员：陈林,付陈忠,彭传艳
受保护的技术使用者：上海图灵智算量子科技有限公司
技术研发日：20221214
技术公布日：2024/1/15