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[0014][7]YuechunShi,SiminLi, JingsiLi, ShengchunLiu, XiangfeiChen, An apodizedDFB semiconductor laser realized by varying duty cycle of sampling Bragggrating and Reconstruct1n-equivalent-chirp technology.0ptics Communicat1ns, 2010，283(9):1840-1844.
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[0016][9]陳向飛，“基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)制備半導(dǎo)體激光器的方法及裝置”，中國發(fā)明申請:CN200610038728.9，國際 PCT 專利，申請?zhí)?PCT/CN2007/000601.
[0017][10]戴一堂，陳向飛，夏歷，et.al.“一種實現(xiàn)具有任意目標(biāo)響應(yīng)的光纖光柵”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?CN200410007530.5。
[0018][11]施躍春，陳向飛，李思敏，et.al.“基于重構(gòu)-等效啁啾和等效切趾的平面波導(dǎo)布拉格光柵及其激光器”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?200910264486.9。
[0019][12]馮佳，陳向飛，et.al.“用于補償色散和偏振模色散的具有新取樣結(jié)構(gòu)的布拉格光柵”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?CN0213383.8。
[0020][13]陳向飛，段玉喆，李栩輝，et.al.“變占空比的取樣光纖光柵及其切趾方法”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?02117328.1o
[0021][14]王恒，王寶君，朱洪亮.“用于半導(dǎo)體器件中的取樣光柵的制作方法”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?2008101164793.4。
[0022][15]劉泓波，趙玲娟，潘教青，et.al.“取樣光柵分布布拉格反射半導(dǎo)體激光器的制造方法”，中國發(fā)明專利，申請?zhí)?200810116039.4。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0023]為了彌補現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種基于重構(gòu)-等效啁啾(REC)技術(shù)制備分布式耦合系數(shù)DFB激光器及其陣列的方法，用等效的方法去解決基于傳統(tǒng)技術(shù)制備分布耦合系數(shù)DFB激光器及其陣列在工藝上難實現(xiàn)的問題，使分布耦合系數(shù)DFB激光器能抑制空間燒孔效應(yīng)、增加激光器單縱模穩(wěn)定性的特性在未來光子集成芯片中發(fā)揮出來。
[0024]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0025]基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)的分布耦合系數(shù)DFB激光器，分布耦合系數(shù)DFB激光器腔內(nèi)的分布耦合光柵是基于重構(gòu)-等效啁啾方法(REC)設(shè)計的等效相移光柵(取樣光柵)，所述取樣光柵含有對應(yīng)普通布拉格光柵的等效光柵和等效相移，等效相移區(qū)的位置在取樣布拉格光柵結(jié)構(gòu)的中心位置；將激光腔分成四段，每段的長度和耦合系數(shù)是關(guān)于相移區(qū)對稱的，激光器腔內(nèi)中央兩側(cè)(即等效相移兩側(cè))的一定長度范圍內(nèi)等效相移光柵即取樣光柵的耦合系數(shù)(K 2)小于靠近兩端一定長度范圍內(nèi)取樣光柵的耦合系數(shù)(K I)，耦合系數(shù)的不同的取樣光柵是通過改變?nèi)诱伎毡葋韺崿F(xiàn)。
[0026]進(jìn)一步的，等效相移兩側(cè)的兩段的取樣光柵耦合系數(shù)(K 2)小于靠近兩端的取樣光柵耦合系數(shù)(K J，分布耦合系數(shù)比R( K 2: K D在0.3到1.0范圍內(nèi)，耦合系數(shù)的不同是在取樣周期不變的條件下改變?nèi)诱伎毡鹊拇笮韺崿F(xiàn)的，取樣占空比γ s通常選用最佳取樣占空比0.5，取樣占空比Y。在(0，0.5)或(0.5，1.0)范圍內(nèi)取值。
[0027]在等效相移光柵區(qū)中央(等效相移區(qū))兩側(cè)長度各為匕的取樣光柵的耦合系數(shù)小于靠近兩端長度為LI的耦合系數(shù)，取樣光柵長度1^和1^的比值在[0.25,1]范圍內(nèi)。
[0028]DFB半導(dǎo)體激光器取樣光柵采用中心具有等效相移的光柵結(jié)構(gòu)，包括λ/4相移、λ /8相移等各種數(shù)值的等效相移結(jié)構(gòu)。
[0029]通過取樣周期的選取，將+1或-1級子光柵的布拉格波長置于材料增益中心作為激射波長，而O級子光柵布拉格波長遠(yuǎn)離增益區(qū)，；不同的取樣周期對應(yīng)不同的激射波長。
[0030]激光器外延材料包括InGaAsP/InP、InAlGaAs/InP、AlGaAs/GaAs、InGaAs/InGaP、GaAsP/InGaP等II1- V族半導(dǎo)體化合物材料和IV - VI族半導(dǎo)體化合物材料。
[0031]基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)的分布式耦合系數(shù)DFB激光器陣列，陣列中每個激光器都具有上述特征；在同一外延片上，種子光柵各參數(shù)具有相同的條件，每個激光器通過漸變?nèi)又芷趯崿F(xiàn)不同波長在對應(yīng)的子光柵(+1或-1級)中的激射，將具有不同取樣周期的分布耦合取樣圖案順次排在同一取樣掩模版上，實現(xiàn)單片集成分布耦合系數(shù)DFB激光器陣列(具有不同波長)。
[0032]分布耦合系數(shù)取樣光柵結(jié)構(gòu)是在種子光柵周期、折射率調(diào)制恒定、取樣周期相同的條件下制作的取樣布拉格光柵；種子光柵通過全息干涉曝光法、電子束或納米壓印法制作。
[0033]陣列的每個信道(波長)都是具有分布耦合系數(shù)DFB激光器，內(nèi)置光柵是基于重構(gòu)等效啁啾(REC)技術(shù)設(shè)計的取樣光柵，所述取樣光柵含有對應(yīng)普通布拉格光柵的等效光柵和等效相移，等效相移區(qū)的位置在取樣布拉格光柵結(jié)構(gòu)的中心位置。并且激光腔被分成四段，每段的長度和耦合系數(shù)是關(guān)于相移區(qū)對稱的，等效相移兩側(cè)的兩段的耦合系數(shù)(K 2)小于靠近兩端的耦合系數(shù)(K I)，耦合系數(shù)的不同是通過改變?nèi)诱伎毡葋韺崿F(xiàn)。分布耦合系數(shù)比(K 2: K I)在0.3到1.0范圍內(nèi)，耦合系數(shù)的不同是在取樣周期不變的條件下改變?nèi)诱伎毡鹊拇笮韺崿F(xiàn)的，取樣占空比γ I通常選用最佳取樣占空比0.5，占空比γ2在(O, 0.5)或(0.5，1.0)范圍內(nèi)取值。等效相移區(qū)兩側(cè)長度各為L2的取樣光柵的耦合系數(shù)小于靠近兩端長度為LI的取樣光柵的耦合系數(shù)，光柵長度L2和LI的比值在[0.25，I]范圍內(nèi)，
[0034]進(jìn)一步的，基于REC技術(shù)設(shè)計的激光器的激射波長由取樣布拉格光柵的取樣周期決定的，改變?nèi)又芷诰涂梢愿淖兗ど洳ㄩL；所以使用刻有各種取樣圖案的取樣掩模版，可以實現(xiàn)不同波長的激射，制備等效分布耦合系數(shù)DFB激光器構(gòu)成的單片集成激光器陣列。
[0035]更進(jìn)一步的，選用取樣光柵的第+/-1級子光柵之一作為激射信道。
[0036]更進(jìn)一步的，為了保證只有目標(biāo)信道波長被激射而零級信道不被激射，在選擇制作激光器的半導(dǎo)體材料時把半導(dǎo)體材料的增益區(qū)中心設(shè)置在所選擇的激射信道布拉格波長處而遠(yuǎn)離零級信道布拉格波長。
[0037]更進(jìn)一步的，通過優(yōu)化分布耦合系數(shù)比(K 2: K I)和光柵長度比(L2:L1)，即改變?nèi)诱伎毡鹊拇笮『头植迹瑢す馄鲀?nèi)部的光場分布進(jìn)行優(yōu)化，提高DFB激光器陣列中單個激光器的單縱模的穩(wěn)定性，提高陣列的成品率。
[0038]有益效果:本發(fā)明將低制造成本的重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)和等效切趾在取樣布拉格光柵這個共同的載體上有效地結(jié)合起來，提出一種等效分布式耦合系數(shù)DFB激光器及其陣列的制備方法，優(yōu)點在于:用等效的方式制備傳統(tǒng)技術(shù)難以實現(xiàn)的分布耦合系數(shù)DFB激光器，將分布耦合系數(shù)DFB激光器腔內(nèi)耦合系數(shù)中間小、兩端大，能夠有效抑制空間燒孔效應(yīng)、增加激光器單縱模穩(wěn)定性的特性在未來光子集成芯片中發(fā)揮出來，提高光子集成芯片的成品率，有效降低成本。
【附圖說明】
[0039]圖1.取樣光柵的第±1級子光柵的折射率調(diào)制強(qiáng)度和取樣占空比關(guān)系的示意圖。
[0040]圖2.等效分布式耦合系數(shù)光柵和真實分布耦合系數(shù)光柵演示圖。
[0041]圖3.脊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的等效分布耦合系數(shù)DFB激光器:(a)立體圖，(b)右端面視圖。
[0042]圖4.具有不同分布耦合系數(shù)比R的激光器光場分布圖。
[0043]圖5.四信道等效分布耦合系數(shù)DFB激光器陣列的實驗結(jié)果(a)各信道光譜圖；(b)各信道邊模抑制比；(C)各信道波長及線性擬合曲線；(d)線性擬合后，各信道波長誤差。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進(jìn)一步的說明。
[0045]1、基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)的等效分布式耦合系數(shù)原理和方法
[0046]本發(fā)明提供的一種基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)的分布式耦合系數(shù)的取樣光柵，該取樣光柵的等效分布式耦合系數(shù)是基于重構(gòu)-等效啁啾(REC)技術(shù)設(shè)計的取樣布拉格光柵結(jié)構(gòu):該取樣布拉格光柵結(jié)構(gòu)中含有對應(yīng)普通布拉格光柵的等效光柵；等效光柵中的相移是通過等效啁啾技術(shù)的特例即等效相移設(shè)計引入的，等效相移區(qū)的位置在取樣布拉格光柵結(jié)構(gòu)的中心位置，且在中心位置附近+/-5 %的區(qū)域范圍內(nèi)。
[0047]本發(fā)明是通過改變在等效相移區(qū)左右兩側(cè)的取樣占空比來實現(xiàn)等效分布式耦合系數(shù)，并將取樣占空比改變的那段取樣布拉格光柵長度與激光器總腔長的比值稱為分布位置，分布位置的選取在[0.2，0.8]范圍內(nèi)。
[0048]本發(fā)明優(yōu)選不改變