影子光柵對應(yīng)的布拉格波長，滿足下面的布拉格條件：
[0014] λη= 2neffAm
[0015] 上式中，neff是指材料的有效折射率。
[0016] 取樣光柵中的半邊切趾是通過先在襯底上制作金屬鎳為掩膜的取樣光柵結(jié)構(gòu)，再 經(jīng)過光刻和干法刻蝕這兩步工藝的多次重復(fù)，最后多進(jìn)行一次干法刻蝕，再去掉金屬鎳掩 膜，在等效相移區(qū)出光端一側(cè)制作光柵齒深逐漸變化的光柵結(jié)構(gòu)，光柵齒深從相移區(qū)到出 光端由深變淺，出光端最淺，非切趾段光柵采用最深光柵結(jié)構(gòu)；
[0017] 進(jìn)一步的，光刻和干法刻蝕這兩步工藝的重復(fù)進(jìn)行是指通過在一塊光刻版上制作 η塊取樣光柵圖形，先對于均勻種子光柵進(jìn)行l(wèi)ift-off工藝，制備金屬鎳為掩膜的均勻子 光柵，再對形成的金屬鎳為掩膜的均勻子光柵利用圖5中a所示的光刻掩膜版進(jìn)行取樣光 亥IJ，制作取樣結(jié)構(gòu)，并將暴露在光刻膠外面的金屬鎳用硝酸洗掉，得到金屬鎳為掩膜的取樣 光柵結(jié)構(gòu)；之后重新利用圖5中b所示的光刻掩膜板進(jìn)行光刻，并進(jìn)行干法刻蝕，完成之后 再進(jìn)行圖5中c光刻，并進(jìn)行干法刻蝕，共進(jìn)行η次光刻和干法刻蝕，完成之后利用氫氧化 鉀去除光刻膠，進(jìn)行最后一次干法刻蝕，最后利用硝酸去除金屬鎳，從而制作得到光柵齒深 逐漸變化的單邊切趾光柵；
[0018] 進(jìn)一步的，可以近似用數(shù)學(xué)公式對切趾進(jìn)行分析，圖1所示是基于重構(gòu)-等效啁嗽 的非對稱相移光柵示意圖，其中，" 1"所示為制作光柵所用的材料襯底，" 2 "和H所示是刻蝕 之后的光柵有效齒深；根據(jù)有效折射率的近似公式
[0019] neff (ζ) = η〇+ Δ η · cosz
[0020] 式中，Λ η oc η，η是光柵的有效齒深，因此，我們可以得到：
[0021] Aneff(z) H0
[0022] 所以，通過改變光柵的有效齒深，可以實(shí)現(xiàn)對于DFB激光器的單邊切趾效應(yīng)。由于 等效相移區(qū)右側(cè)的光柵齒深全部采用最大值，而等效相移區(qū)左側(cè)的光柵齒深則由最淺逐漸 變化到最深，相移區(qū)光柵齒深和非切趾段光柵齒深保持一致從而導(dǎo)致等效相移區(qū)右側(cè)的折 射率調(diào)制強(qiáng)度大于光柵齒深逐漸變小的等效相移區(qū)左側(cè)的光柵折射率調(diào)制強(qiáng)度的平均值， 即等效相移區(qū)右側(cè)的取樣光柵的反射率大于等效相移區(qū)左側(cè)光柵齒深逐漸變化的光柵的 反射率，從而在反射率較低的一端可以獲得較高的單邊有效出光功率。
[0023] 進(jìn)一步的，制作取樣光柵所用的材料襯底根據(jù)情況選用，包括二氧化硅、硅、SOI以 及III - V族化合物等，制作過程中用到的光刻膠和紫外光固化膠也會(huì)根據(jù)情況的不同而會(huì) 略有不同。
[0024] 進(jìn)一步的，一般將取樣光柵的影子光柵的± 1級信道作為DFB半導(dǎo)體激光器的激 射信道，并且制作半導(dǎo)體激光器所用的材料的增益譜的中心與取樣光柵設(shè)計(jì)的激射信道保 持一致，從而可以保證只有目標(biāo)信道的波長被激射，而零級信道的波長不會(huì)被激射。
[0025] 更進(jìn)一步的，在制作得到的DFB半導(dǎo)體激光器的兩端均鍍有抗反射膜，抗反射膜 可以使激光器端面反射率小于〇. 5%，有效增大激光器的出光功率。
[0026] 本發(fā)明提出的基于重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo)體激光 器的制備方法，有效的利用了重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)在制作等效相移取樣光柵方面的優(yōu)勢， 并且實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)DFB激光器較難實(shí)現(xiàn)的光柵齒深漸變實(shí)現(xiàn)切趾的效果，利用單邊切趾有效 的提高了半導(dǎo)體激光器的單邊出光功率，如圖3所示，與非切趾DFB半導(dǎo)體激光器相比，激 光器出光端的光強(qiáng)得到了顯著提升，相移處的場強(qiáng)也得到了一定程度的減弱，可以有效降 低大功率下的空間燒孔效應(yīng)。優(yōu)點(diǎn)在于：所述的DFB半導(dǎo)體激光器內(nèi)取樣光柵結(jié)構(gòu)中的相 移位置位于半導(dǎo)體激光器腔長的中心區(qū)域的+/-5%之間，等效相移區(qū)左側(cè)，取樣光柵出光 端方向的光柵結(jié)構(gòu)采用齒深逐漸變化的半邊切趾，而等效相移區(qū)右側(cè)的光柵齒深采用最大 值，從而導(dǎo)致等效相移區(qū)左側(cè)的光柵反射率小于等效相移區(qū)右側(cè)的光柵反射率，因此，該半 邊切趾可以有效提尚半導(dǎo)體激光器的單邊出光功率。
[0027] 此外，利用該方法制備的DFB半導(dǎo)體激光器還有下面的優(yōu)點(diǎn)：⑴克服了利用取 樣占空比變化實(shí)現(xiàn)單邊切趾效應(yīng)提高出光功率所面臨的當(dāng)取樣占空比變得比較低時(shí)，光柵 制造難度加大，即使利用重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)，取樣占空比的變化范圍也會(huì)受到很大的限 制；（2)克服了通過在DFB半導(dǎo)體激光器的一個(gè)端面鍍高反射膜（HR)，另一個(gè)端面鍍增透膜 (AR)的方法來提高半導(dǎo)體激光器單邊出光功率所面臨的高反射膜容易帶來隨機(jī)相位導(dǎo)致 多模現(xiàn)象；（3)本發(fā)明所述的基于重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo) 體激光器，可以在相同的電注入情況下，輸出更高的有效光功率，有效提高栗浦功率的利用 率，合理提高半導(dǎo)體激光器的性能，節(jié)約能源。
[0028] 本發(fā)明所述的基于重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo)體激 光器的制備方法，合理的利用了重構(gòu)-等效啁嗽技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種簡單的，容易實(shí)現(xiàn) 的，設(shè)計(jì)靈活，成本較低的改變半導(dǎo)體激光器兩端輸出激光功率比例的制作方案，有效的提 高了 DFB半導(dǎo)體激光器的單邊出光功率。
【附圖說明】
[0029] 圖1為基于重構(gòu)-等效啁嗽的等效相移光概不意圖；
[0030] 圖2為基于重構(gòu)-等效啁嗽的半邊切趾取樣光柵示意圖；
[0031] 圖3為基于重構(gòu)-等效啁嗽的對稱相移非切趾和半邊切光柵DFB半導(dǎo)體激光器腔 內(nèi)光強(qiáng)分布對比圖；
[0032] 圖4為利用全息干涉制備的均勻種子光柵示意圖；
[0033] 圖5為多次近場光刻使用的光刻版示意圖：a、制作取樣光柵結(jié)構(gòu)的光刻版示意 圖；b、第二次光刻使用光刻版示意圖；C、第三次光刻使用光刻版示意圖；d、最后一次光刻 使用光刻版示意圖。
[0034] 圖中各個(gè)標(biāo)示數(shù)字分別代表：1、使用的材料襯底；2、刻蝕的光柵齒深；3、未刻蝕 的光柵齒深；4、光刻膠或者紫外光固化膠。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0036] 基于重構(gòu)-等效啁嗽的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo)體激光器的制備方法，半 邊切趾取樣光柵的制備方法如下：
[0037] (1)利用全息干涉、雙光束干涉或者納米壓印，制作均勻的種子光柵，如圖4所示， 圖中" 1"所示為制作光柵所用的材料襯底，"4"所示為光刻膠或紫外光固化膠，種子光柵的 周期一般根據(jù)設(shè)計(jì)需求和襯底材料的折射率來定，之后進(jìn)行l(wèi)ift-off工藝，制作金屬鎳為 掩膜的均勾種子光柵。
[0038] (2)設(shè)計(jì)并制作光刻所需要的光刻版（掩膜版），如圖5所示。這里需要指出的是， 圖5是以光刻膠為正膠進(jìn)行的示例說明，a中有金屬掩膜的地方對應(yīng)有光柵區(qū)，沒有金屬掩 膜的地方對應(yīng)無光柵區(qū)；b-d中有金屬掩膜的地方對應(yīng)顯影之后光刻膠剩余的地方，沒有 金屬掩膜的地方對應(yīng)晶片上金屬鎳為掩膜的取樣光柵露出來的區(qū)域，負(fù)膠反之。a-d分別對 應(yīng)不同的光刻過程，第一次光刻之后利用硝酸去除露在光刻膠外面的金屬鎳，完成金屬鎳 為掩膜的取樣光柵的制造，不進(jìn)行干法刻蝕；之后重新勻膠進(jìn)行第二次光刻，光刻之后進(jìn)行 干法刻蝕，完成之后重新勻膠進(jìn)行光刻，光刻工藝之間需要利用對準(zhǔn)標(biāo)記進(jìn)行套刻，取樣光 柵的周期根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要確定，通常為1-50 μ m之間。
[0039] (3)利用⑵中制作好的光刻版，對⑴中制作好的金屬鎳為掩膜的均勻種子光 柵進(jìn)行光刻取樣，首先使用a所示的掩膜板，光刻制作取樣光柵結(jié)構(gòu)，并利用硝酸去除曝光 區(qū)域的金屬鎳，從而制作得到金屬鎳為掩膜的取樣光柵結(jié)構(gòu)，利用氫氧化鉀去除光刻膠；再 利用b所示的光刻版進(jìn)行光刻，并進(jìn)行干法刻蝕，之后再利用c所示的掩膜版進(jìn)行光刻，完 成之后進(jìn)行干法刻蝕，重復(fù)η次以上過程，η可以隨機(jī)設(shè)定，η -般設(shè)定在4-10之間。需要 注意的是在完成最后一次干法刻蝕之后，利用氫氧化鉀去除光刻膠之后，需要再次進(jìn)行一 次短時(shí)間的干法刻蝕，之后再利用硝酸去除金屬鎳，最后可以在晶片上制作得到相應(yīng)的半 邊切趾取樣光柵，如圖2所示，圖中" 1"所示為使用的材料襯底，" 2 "所示為光柵刻蝕的齒 深，"3"所示未為刻蝕的光柵齒深，圖中"Η" "Η/'"Η2"分別是光柵各部分的刻蝕齒深。。
[0040] 基于重構(gòu)-等效啁嗽的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo)體激光器的制備方法，含 該半邊切趾取樣光柵的DFB半導(dǎo)體激光器的制備方法如下：
[0041] 可以參考文獻(xiàn)中國發(fā)明專利（取樣光柵分布布拉格反射半導(dǎo)體激光器的制作方 法，【申請?zhí)枴?00810116039. 4)中的制作步驟。
[0042] 基于重構(gòu)-等效啁嗽的半邊切趾取樣光柵及其DFB半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)為：η 電極、η型InP襯底材料、外延η型InP緩沖層、非摻雜晶格匹