一种激光器及光模块的制作方法

本申请涉及光通信，尤其涉及一种激光器及光模块。

背景技术：

1、由硅光芯片实现光电转换功能已经成为高速光模块目前采用的一种主流方案；由于硅光芯片采用的硅材料不是理想的激光芯片发光材料，不能在硅光芯片制作过程集成发光单元，所以硅光芯片需要由外部光源提供光，通常选择外部激光器作为光源。

2、用于硅光子电路的高功率分布反馈布拉格光栅激光器，在直流通电下使用，产生持续的强干涉光，为后续的硅光波导进行光信号调制提供光源。目前市场对这种激光器的需求，最主要的指标是在全温条件下的输出功率要足够高，在85℃条件下，根据需要驱动的激光器功率需要达到75mw、130mw甚至更高的功率，对应更高的输入电流。当前市场上对此款产品的电流输入，已经达到了400ma到600ma的量级，在这样的电流输入条件下，对激光器的可靠性提出了更高的要求。

3、当前技术对于反馈布拉格光栅激光器，主要是在铟镓砷磷或是铟铝镓砷材料体系下制备器件，减小电流密度，提高可靠性是当前急需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种激光器及光模块，通过采用不均匀波导结构，在降低激光器电流密度的同时，提高器件可靠性。

2、一方面，本申请提供一种激光器，包括：光栅波导，其宽度大于单模波导宽度，所述光栅波导用于允许特定波长的光被放大和发射；所述光栅波导内设置光栅结构；光在所述光栅波导生成高阶模光波和基模光波，

3、滤波波导，其一端设有高反膜，另一端与所述光栅波导连接，其中，所述滤波波导包括：

4、滤波直波导，其宽度小于或等于单模波导宽度，所述滤波直波导的一端设置所述高反膜；光经所述滤波直波导达到所述高反膜，经所述高反膜反射后再经过所述滤波直波导后，高阶模光波发生损耗；

5、滤波渐变波导，位于所述滤波直波导与所述光栅波导之间；沿所述滤波直波导至所述光栅波导方向，所述滤波渐变波导的宽度逐步增加。

6、另一方面，本申请提供一种激光器，包括：出光波导，所述出光波导的宽度小于或等于单模波导的宽度；

7、光栅波导，其宽度大于所述出光波导，所述光栅波导内设置光栅结构，光在所述光栅波导生成高阶模光波和基模光波，

8、滤波波导，其一端设有高反膜，另一端与所述光栅波导连接，其中，所述滤波波导包括：

9、滤波直波导，其宽度小于或等于单模波导宽度，所述滤波直波导的一端设置所述高反膜；光经所述滤波直波导达到所述高反膜，经所述高反膜反射再经过所述滤波直波导后，高阶模光波发生损耗；

10、滤波渐变波导，位于所述滤波直波导与所述光栅波导之间；沿所述滤波直波导至所述光栅波导方向，所述滤波渐变波导的宽度逐步增加。

11、本申请提供的光模块包括上述激光器。

12、本申请提供的激光器和光模块中，激光器包括：光栅波导和滤波波导。其中，光栅波导的宽度大于单模波导宽度；光栅波导用于允许特定波长的光被放大和发射。光栅波导的宽度大于单模波导宽度，相比单模波导，光栅波导增加了电荷承载面积，使得电流密度减小，提高激光器的可靠性。滤波波导的一端设有高反膜，另一端与光栅波导连接。滤波波导包括滤波直波导和滤波渐变波导。滤波直波导宽度小于或等于单模波导宽度，滤波直波导的一端设置高反膜；光栅波导的宽度大于单模波导宽度导致高阶模光波的形成，滤波直波导使得高阶模光波的透过率低于预设值，高阶模光波在滤波直波导发生损耗，使得激光器产生的出光远场一致，提高光耦合效率。滤波渐变波导滤波直波导与光栅波导之间；沿滤波直波导至光栅波导方向，滤波渐变波导的宽度逐步增加；增加单模光波在滤波渐变波导的透过率，提高光耦合效率。

技术特征：

1.一种激光器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述光栅波导包括：第一留白区、光栅区和第二留白区；

3.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述滤波渐变波导为梯形波导，所述滤波渐变波导的第一端与所述滤波直波导连接，所述滤波渐变波导的第二端与所述光栅波导连接；

4.根据权利要求1或2所述的激光器，其特征在于，还包括：出光波导，其一端与所述光栅波导连接，另一端设有高透膜；

5.根据权利要求4所述的激光器，其特征在于，所述出光波导的宽度小于或等于单模波导的宽度。

6.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述滤波直波导的宽度为1.8-2.0μm；所述光栅波导的宽度为3-5μm；所述滤波直波导的长度大于或等于75μm。

7.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，包括依次设置的：下电极层、下衬底层、有源层、无源波导层、上衬底层和上电极层；

8.一种激光器，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的激光器，其特征在于，所述光栅波导包括：第一留白区、光栅区和第二留白区；

10.一种光模块，其特征在于，包括权利要求1至9任一所述的激光器。

技术总结本申请提供的激光器及光模块中，激光器包括：光栅波导和滤波波导。其中，光栅波导的宽度大于单模波导宽度；光栅波导内设置光栅结构；光在光栅波导生成高阶模光波和基模光波。相比单模波导，本申请的光栅波导增加了电荷承载面积，使得电流密度减小，提高激光器的可靠性。滤波波导的一端设有高反膜，另一端与光栅波导连接。滤波波导包括滤波直波导和滤波渐变波导。滤波直波导宽度小于或等于单模波导宽度，滤波直波导的一端设置高反膜；光栅波导的宽度大于单模波导宽度导致高阶模光波的形成，滤波直波导使得高阶模光波的透过率低于预设值，高阶模光波在滤波直波导发生损耗，使得激光器产生的出光远场一致，提高光耦合效率。技术研发人员：梁海波,陈宏民,李俣,储蔚,洪秉宙,李静思,赵昀松受保护的技术使用者：青岛海信宽带多媒体技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12