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CN111817132A - 调变激光二极管改良结构 - Google Patents

调变激光二极管改良结构 Download PDF

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CN111817132A
CN111817132A CN201910294614.8A CN201910294614A CN111817132A CN 111817132 A CN111817132 A CN 111817132A CN 201910294614 A CN201910294614 A CN 201910294614A CN 111817132 A CN111817132 A CN 111817132A
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CN
China
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diffraction grating
distributed feedback
semiconductor layer
feedback laser
end diffraction
Prior art date
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Application number
CN201910294614.8A
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颜胜宏
内田俊一
林楷滨
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Jinglian Co ltd
Original Assignee
Jinglian Co ltd
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Publication date
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Abstract

一种调变激光二极管改良结构，包括一半导体基板及形成于半导体基板之上的一分布式回馈激光。分布式回馈激光分为一前端部及一后端部。分布式回馈激光由下至上依次包括一下半导体层、一主动层、一上半导体层、一前光栅、及一后光栅。前光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中或上半导体层中。后光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中或上半导体层中。前光栅的一光栅长度大于或等于后光栅的一光栅长度。前光栅的一光栅周期等于后光栅的一光栅周期。前光栅的一光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％。后光栅的一光栅责务周期大于0％且小于40％或大于60％且小于100％。

Description

调变激光二极管改良结构
技术领域
本发明有关一种调变激光二极管，尤指一种具有抗反射结构的调变激光二极管。
背景技术
请参阅图6，其为现有技术的一种调变激光二极管的一具体实施例。现有技术的调变激光二极管为一电致光吸收调变激光(EML：Electroabsorption Modulation Laser)二极管，包括一半导体基板90、一分布式回馈激光9、一电致光吸收调变器96(EAM：Electroabsorption Modulator)、一抗反射膜(Anti-reflection coating)94以及一高反射膜(High reflection coating)95。其中分布式回馈激光9以及电致光吸收调变器96形成于半导体基板90之上。其中分布式回馈激光9包括一n型半导体层91、一主动层92、一p型半导体层93以及一绕射光栅97。其中n型半导体层91形成于半导体基板90之上；主动层92形成于n型半导体层91之上；p型半导体层93形成于主动层92之上。其中绕射光栅97形成于p型半导体层93中。抗反射膜94形成于电致光吸收调变器96的前端。高反射膜95形成于分布式回馈激光9的后端。其中绕射光栅97具有一绕射光栅周期P9以及一绕射光栅责务周期D9/P9(duty cycle)。绕射光栅责务周期D9/P9等于50％。现有技术的调变激光二极管的设计，激光会由电致光吸收调变器96的前端输出。虽然在电致光吸收调变器96的前端有抗反射膜94可以抑制激光的反射，然而还是有很少部分的激光会被反射回电致光吸收调变器96以及分布式回馈激光9，然后再被分布式回馈激光9的后端的高反射膜95反射回分布式回馈激光9以及电致光吸收调变器96，因而造成激光的输出功率会随时间激烈地震荡(稍后请参见图2M)。
有鉴于此，本案发明人开发出简便组装的设计，能够避免上述的缺点，安装方便，又具有成本低廉的优点，以兼顾使用弹性与经济性等考虑，因此遂有本发明的产生。
发明内容
本发明所欲解决的技术问题在于如何有效降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
为解决前述问题，以达到所预期的功效，本发明提供一种调变激光二极管改良结构，包括一半导体基板以及一分布式回馈激光。其中分布式回馈激光形成于半导体基板之上。分布式回馈激光分为一前端部以及一后端部。分布式回馈激光包括一下半导体层、一主动层、一上半导体层、一前端绕射光栅以及一第一后端绕射光栅。其中下半导体层形成于半导体基板之上；下半导体层形成于半导体基板之上；上半导体层形成于主动层之上。其中前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中或上半导体层中，前端绕射光栅具有一前端绕射光栅长度，前端绕射光栅具有一前端绕射光栅周期以及一前端绕射光栅责务周期。其中第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中或上半导体层中，第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅长度，第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅周期以及一第一后端绕射光栅责务周期。其中前端绕射光栅长度大于或等于第一后端绕射光栅长度，前端绕射光栅周期等于第一后端绕射光栅周期，前端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％，第一后端绕射光栅责务周期(1)大于0％且小于40％，或(2)大于60％且小于100％。藉此有效降低本发明的调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
于一实施例中，其中前端绕射光栅与主动层之间的一距离等于第一后端绕射光栅与主动层之间的一距离。
于一实施例中，其中(1)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，或(2)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的上半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中；其中第二后端绕射光栅与主动层之间的一距离等于前端绕射光栅与主动层之间的距离，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中第二后端绕射光栅长度等于第一后端绕射光栅长度，其中前端绕射光栅周期等于第二后端绕射光栅周期，其中第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
于一实施例中，其中前端绕射光栅与主动层之间的一距离小于第一后端绕射光栅与主动层之间的一距离。
于一实施例中，其中(1)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的上半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，且第二后端绕射光栅位于第一后端绕射光栅与主动层之间；(2)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的上半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中；(3)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，且第二后端绕射光栅位于第一后端绕射光栅与主动层之间；或(4)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中；其中第二后端绕射光栅与主动层之间的一距离等于前端绕射光栅与主动层之间的距离，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中第二后端绕射光栅长度等于第一后端绕射光栅长度，其中前端绕射光栅周期等于第二后端绕射光栅周期，其中第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
于一实施例中，其中第一后端绕射光栅责务周期(1)大于0％且小于或等于25％，或(2)大于或等于75％且小于100％。
本发明更提供一种调变激光二极管改良结构，包括一半导体基板以及一分布式回馈激光。其中分布式回馈激光形成于半导体基板之上。分布式回馈激光分为一前端部以及一后端部。分布式回馈激光包括一下半导体层、一主动层、一上半导体层、一前端绕射光栅以及一第一后端绕射光栅。其中下半导体层形成于半导体基板之上；下半导体层形成于半导体基板之上；上半导体层形成于主动层之上。其中前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中或上半导体层中，前端绕射光栅具有一前端绕射光栅长度，前端绕射光栅具有一前端绕射光栅周期以及一前端绕射光栅责务周期。其中第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中或上半导体层中，第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅长度，第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅周期以及一第一后端绕射光栅责务周期。其中前端绕射光栅长度大于或等于第一后端绕射光栅长度，其中前端绕射光栅周期等于第一后端绕射光栅周期，其中前端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％，其中前端绕射光栅与主动层之间的一距离小于第一后端绕射光栅与主动层之间的一距离。藉此有效降低本发明的调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
于一实施例中，其中第一后端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％。
于一实施例中，其中(1)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的上半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，且第二后端绕射光栅位于第一后端绕射光栅与主动层之间；(2)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的上半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中；(3)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中，且第二后端绕射光栅位于第一后端绕射光栅与主动层之间；或(4)前端绕射光栅形成于分布式回馈激光的前端部的下半导体层中，且第一后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的上半导体层中，其中分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中第二后端绕射光栅形成于分布式回馈激光的后端部的下半导体层中；其中第二后端绕射光栅与主动层之间的一距离等于前端绕射光栅与主动层之间的距离，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中第二后端绕射光栅长度等于第一后端绕射光栅长度，其中前端绕射光栅周期等于第二后端绕射光栅周期，其中第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
于一实施例中，其中下半导体层为一n型半导体层。
于一实施例中，其中上半导体层为一p型半导体层。
于一实施例中，其中调变激光二极管为一直接调变激光二极管。
于一实施例中，其更包括一电致光吸收调变器，其中电致光吸收调变器形成于半导体基板之上，其中分布式回馈激光的前端部位于分布式回馈激光的后端部以及电致光吸收调变器之间，其中调变激光二极管为一电致光吸收调变激光二极管。
于一实施例中，其中前端绕射光栅长度与第一后端绕射光栅长度的比大于或等于1，且小于或等于4。
为进一步了解本发明，以下举较佳的实施例，配合图式、图号，将本发明的具体构成内容及其所达成的功效详细说明如下。
附图说明
图1A为本发明一种调变激光二极管改良结构的一具体实施例的剖面示意图。
图1B为本发明一种调变激光二极管改良结构的一具体实施例的剖面示意图。
图2A～图2L为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。
图2M为本发明一种调变激光二极管改良结构的具体实施例与现有技术的一具体实施例的输出功率随时间变化图比较。
图2N为本发明一种调变激光二极管改良结构的具体实施例的输出功率随时间变化图比较。
图3A～图3H为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。
图4A～图4H为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。
图5A～图5H为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。
图6为现有技术的一种调变激光二极管的一具体实施例。
附图标记说明：1-分布式回馈激光；2-分布式回馈激光的前端部；3-分布式回馈激光的后端部；4-电致光吸收调变器；10-半导体基板；20-下半导体层；30-主动层；40-上半导体层；50-前端绕射光栅；51-第一后端绕射光栅；52-第二后端绕射光栅；6-抗反射膜；7-高反射膜；9-分布式回馈激光；90-半导体基板；91-n型半导体层；92-主动层；93-p型半导体层；94-抗反射膜；95-高反射膜；96-电致光吸收调变器；97-绕射光栅；D0/P0-前端绕射光栅责务周期；D1/P1-第一后端绕射光栅责务周期；D2/P2-第二后端绕射光栅责务周期；D9/P9-绕射光栅责务周期；L0-前端绕射光栅长度；L1-第一后端绕射光栅长度；L2-第二后端绕射光栅长度；P0-前端绕射光栅周期；P1-第一后端绕射光栅周期；P2-第二后端绕射光栅周期；P9-绕射光栅周期；X0-前端绕射光栅与主动层的距离；X1-第一后端绕射光栅与主动层的距离；X2-第二后端绕射光栅与主动层的距离。
具体实施方式
请参阅图1A，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的一具体实施例的剖面示意图。此实施例的调变激光二极管为一直接调变激光(DML：Direct Modulation Laser)二极管，包括一半导体基板10、一分布式回馈激光1、一抗反射膜6以及一高反射膜7。其中分布式回馈激光1形成于半导体基板10之上。其中分布式回馈激光1分为一前端部2以及一后端部3。其中抗反射膜6形成于分布式回馈激光1的前端部2的前端；而高反射膜7形成于分布式回馈激光1的后端部3的后端。激光由分布式回馈激光1的前端部2的前端输出。请同时参阅图2A～图2L、图3A～图3H、图4A～图4H、以及图5A～图5H的本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图1A的实施例中的分布式回馈激光1的细部结构可与图2A～图2L、图3A～图3H、图4A～图4H、以及图5A～图5H的任一实施例中的分布式回馈激光1的结构相同。
请参阅图1B，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的一具体实施例的剖面示意图。此实施例的调变激光二极管为一电致光吸收调变激光二极管，包括一半导体基板10、一分布式回馈激光1、一电致光吸收调变器4、一抗反射膜6以及一高反射膜7。其中分布式回馈激光1以及电致光吸收调变器4形成于半导体基板10之上。其中分布式回馈激光1分为一前端部2以及一后端部3。其中分布式回馈激光1的前端部2位于分布式回馈激光1的后端部3以及电致光吸收调变器4之间。其中抗反射膜6形成于电致光吸收调变器4的前端；而高反射膜7形成于分布式回馈激光1的后端部3的后端。激光由电致光吸收调变器4的前端输出。请同时参阅图2A～图2L、图3A～图3H、图4A～图4H、以及图5A～图5H的本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图1B的实施例中的分布式回馈激光1的细部结构可与图2A～图2L、图3A～图3H、图4A～图4H、以及图5A～图5H的任一实施例中的分布式回馈激光1的结构相同。
请参阅图2A，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。在此实施例中，本发明的一种调变激光二极管改良结构包括一半导体基板10以及一分布式回馈激光1。其中分布式回馈激光1形成于半导体基板10之上。分布式回馈激光1分为一前端部2以及一后端部3。其中分布式回馈激光1包括一下半导体层20、一主动层30、一上半导体层40、一前端绕射光栅50以及一第一后端绕射光栅51。下半导体层20形成于半导体基板10之上，其中下半导体层20为一n型半导体层。主动层30形成于下半导体层20之上。上半导体层40形成于主动层30之上，其中上半导体层40为一p型半导体层。前端绕射光栅50形成于分布式回馈激光1的前端部2的上半导体层40中，其中前端绕射光栅50具有一前端绕射光栅长度L0，其中前端绕射光栅50具有一前端绕射光栅周期P0以及一前端绕射光栅责务周期D0/P0。其中第一后端绕射光栅51形成于分布式回馈激光1的后端部3的上半导体层40中。第一后端绕射光栅51具有一第一后端绕射光栅长度L1。第一后端绕射光栅51具有一第一后端绕射光栅周期P1以及一第一后端绕射光栅责务周期D1/P1。其中前端绕射光栅50与主动层30之间的一距离X0等于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的一距离X1。其中前端绕射光栅长度L0大于第一后端绕射光栅长度L1。前端绕射光栅周期P0等于第一后端绕射光栅周期P1。其中前端绕射光栅责务周期D0/P0大于或等于40％且小于或等于60％。其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于40％。其中前端绕射光栅责务周期D0/P0不等于第一后端绕射光栅责务周期D1/P1。其中图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图2A的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。在一些实施例中，前端绕射光栅长度L0等于第一后端绕射光栅长度L1。在另一些实施例中，其中前端绕射光栅长度L0与第一后端绕射光栅长度L1的比大于或等于1，且小于或等于4。在一些实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于35％。在另一些实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于30％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于25％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于23％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于20％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于18％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于15％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于10％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于5％。
请参阅图2M以及图2N，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的具体实施例与现有技术的一具体实施例的输出功率随时间变化图比较。其中图2M以及图2N的实施例的本发明一种调变激光二极管改良结构为一电致光吸收调变激光二极管，其结构如图1B的实施例所示，其中分布式回馈激光1的结构如图2A所示。在图2M中，有一个特例，其第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于50％的结构与现有技术的绕射光栅97具有相同的结构。而在图2M中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于40％、30％、或20％，则为本发明的分布式回馈激光1所具有的结构。从图2M中可以轻易观察得知，当第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于50％(与现有技术的绕射光栅97具有相同结构)时，激光的输出功率随时间的震荡幅度很大。而本发明的分布式回馈激光1所具有的结构(不论是第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于40％、D1＝30％、或D1＝20％)，其激光的输出功率随时间的震荡幅度都大幅小于第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于50％(与现有技术的绕射光栅97具有相同结构)的输出功率随时间的震荡幅度。尤其是当第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于20％，其激光的输出功率随时间的震荡幅度更是远小于第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于50％(与现有技术的绕射光栅97具有相同结构)的输出功率随时间的震荡幅度。由于当第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于10％、或5％时，激光的输出功率随时间的震荡幅度都太小了，若放在图2M将看不出其差异，故另以图2N来显示。从图2N可以明显看出，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于10％、或5％的输出功率随时间的震荡幅度比第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于20％的输出功率随时间的震荡幅度还来得更小一些。因此，本发明的一种调变激光二极管改良结构确实能增强抗反射功能，显著降低其光输出功率随时间的震荡幅度。图2N有一个特例，是当第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于0％时，表示为没有第一后端绕射光栅51的状况。但没有第一后端绕射光栅51的状况，其输出功率随时间的震荡幅度却大于第一后端绕射光栅责务周期D1/P1等于20％、10％、或5％的输出功率随时间的震荡幅度。
请参阅图2B，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图2B的实施例的主要结构与图2A的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。在一些实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于65％。在另一些实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于70％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于75％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于77％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于80％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于82％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于85％。在另一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于90％。在一些较佳的实施例中，第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于0％且小于或等于95％。图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图2B的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
请参阅图2C～图2L，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图2C的实施例的主要结构与图2A的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅51形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中，且其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0等于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图2D的实施例的主要结构与图2C的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图2E的实施例的主要结构与图2A的实施例的结构大致相同，惟，其中前端绕射光栅50形成于分布式回馈激光1的前端部2的下半导体层20中，且其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0等于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图2F的实施例的主要结构与图2E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图2G的实施例的主要结构与图2E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅51形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中，且其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0等于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图2H的实施例的主要结构与图2G的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图2I的实施例的主要结构与图2C的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的上半导体层40中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图2J的实施例的主要结构与图2I的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图2K的实施例的主要结构与图2E的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图2L的实施例的主要结构与图2K的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图2C～图2L中任一个实施例的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
请参阅图3A～图3H，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图3A的实施例的主要结构与图2A的实施例的结构大致相同，惟，其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图3B的实施例的主要结构与图3A的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图3C的实施例的主要结构与图2C的实施例的结构大致相同，惟，其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图3D的实施例的主要结构与图3C的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图3E的实施例的主要结构与图2E的实施例的结构大致相同，惟，其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图3F的实施例的主要结构与图3E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图3G的实施例的主要结构与图2G的实施例的结构大致相同，惟，其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图3H的实施例的主要结构与图3G的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图3A～图3H中任一个实施例的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
请参阅图4A～图4H，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图4A的实施例的主要结构与图3A的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的上半导体层40中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图4B的实施例的主要结构与图4A的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图4C的实施例的主要结构与图3C的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的上半导体层40中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图4D的实施例的主要结构与图4C的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图4E的实施例的主要结构与图3E的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图4F的实施例的主要结构与图4E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。其中图4G的实施例的主要结构与图3G的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图4H的实施例的主要结构与图4G的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于60％且小于100％。图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图4A～图4H中任一个实施例的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
请参阅图5A～图5H，其为本发明一种调变激光二极管改良结构的分布式回馈激光的具体实施例的剖面示意图。其中图5A的实施例的主要结构与图3A的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于或等于40％且小于或等于60％。其中图5B的实施例的主要结构与图3C的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于或等于40％且小于或等于60％。其中图5C的实施例的主要结构与图3E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于或等于40％且小于或等于60％。其中图5D的实施例的主要结构与图3G的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅责务周期D1/P1大于或等于40％且小于或等于60％。其中图5E的实施例的主要结构与图5A的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的上半导体层40中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图5F的实施例的主要结构与图5E的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅51形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中，且其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。其中图5G的实施例的主要结构与图5C的实施例的结构大致相同，惟，其中分布式回馈激光1更包括一第二后端绕射光栅52。其中第二后端绕射光栅52形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中。第二后端绕射光栅52与主动层30之间的一距离X2等于前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0。其中第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅长度L2。第二后端绕射光栅52具有一第二后端绕射光栅周期P2以及一第二后端绕射光栅责务周期D2/P2。其中第二后端绕射光栅长度L2等于第一后端绕射光栅长度L1。其中前端绕射光栅周期P0等于第二后端绕射光栅周期P2。其中第二后端绕射光栅责务周期D2/P2等于100％。其中图5H的实施例的主要结构与图5G的实施例的结构大致相同，惟，其中第一后端绕射光栅51形成于分布式回馈激光1的后端部3的下半导体层20中，且其中前端绕射光栅50与主动层30之间的距离X0小于第一后端绕射光栅51与主动层30之间的距离X1。图1A或图1B的实施例中的本发明一种调变激光二极管改良结构可具有如图5A～图5H中任一个实施例的分布式回馈激光1的结构，藉此可有效地降低调变激光二极管的激光输出功率随时间的震荡幅度。
以上所述是本发明的具体实施例及所运用的技术手段，根据本文的揭露或教导可衍生推导出许多的变更与修正，仍可视为本发明的构想所作的等效改变，其所产生的作用仍未超出说明书及图式所涵盖的实质精神，均应视为在本发明的技术范畴之内，合先陈明。

Claims (20)

1.一种调变激光二极管改良结构，其特征在于，包括：
一半导体基板；以及
一分布式回馈激光，形成于该半导体基板之上，其中该分布式回馈激光分为一前端部以及一后端部，其中该分布式回馈激光包括：
一下半导体层，形成于该半导体基板之上；
一主动层，形成于该下半导体层之上；
一上半导体层，形成于该主动层之上；
一前端绕射光栅，形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中或该上半导体层中，其中该前端绕射光栅具有一前端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅具有一前端绕射光栅周期以及一前端绕射光栅责务周期；以及
一第一后端绕射光栅，形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中或该上半导体层中，其中该第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅长度，其中该第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅周期以及一第一后端绕射光栅责务周期；
其中该前端绕射光栅长度大于或等于该第一后端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅周期等于该第一后端绕射光栅周期，其中该前端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％，其中该第一后端绕射光栅责务周期大于0％且小于40％或大于60％且小于100％。
2.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该前端绕射光栅与该主动层之间的一距离等于该第一后端绕射光栅与该主动层之间的一距离。
3.如权利要求2所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，(1)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，或(2)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该上半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中；其中该第二后端绕射光栅与该主动层之间的一距离等于该前端绕射光栅与该主动层之间的该距离，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中该第二后端绕射光栅长度等于该第一后端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅周期等于该第二后端绕射光栅周期，其中该第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
4.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该前端绕射光栅与该主动层之间的一距离小于该第一后端绕射光栅与该主动层之间的一距离。
5.如权利要求4所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，(1)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该上半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，且该第二后端绕射光栅位于该第一后端绕射光栅与该主动层之间；(2)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该上半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中；(3)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，且该第二后端绕射光栅位于该第一后端绕射光栅与该主动层之间；或(4)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中；其中该第二后端绕射光栅与该主动层之间的一距离等于该前端绕射光栅与该主动层之间的该距离，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中该第二后端绕射光栅长度等于该第一后端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅周期等于该第二后端绕射光栅周期，其中该第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
6.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该下半导体层为一n型半导体层。
7.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该上半导体层为一p型半导体层。
8.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该调变激光二极管为一直接调变激光二极管。
9.如权利要求1所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，更包括一电致光吸收调变器，其中该电致光吸收调变器形成于该半导体基板之上，其中该分布式回馈激光的该前端部位于该分布式回馈激光的该后端部以及该电致光吸收调变器之间，其中该调变激光二极管为一电致光吸收调变激光二极管。
10.如权利要求1至9中任一所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该前端绕射光栅长度与该第一后端绕射光栅长度之比大于或等于1，且小于或等于4。
11.如权利要求1至9中任一所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该第一后端绕射光栅责务周期大于0％且小于或等于25％或大于或等于75％且小于100％。
12.如权利要求11所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该前端绕射光栅长度与该第一后端绕射光栅长度之比大于或等于1，且小于或等于4。
13.一种调变激光二极管改良结构，其特征在于，包括：
一半导体基板；以及
一分布式回馈激光，形成于该半导体基板之上，其中该分布式回馈激光分为一前端部以及一后端部，其中该分布式回馈激光包括：
一下半导体层，形成于该半导体基板之上；
一主动层，形成于该下半导体层之上；
一上半导体层，形成于该主动层之上；
一前端绕射光栅，形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中或该上半导体层中，其中该前端绕射光栅具有一前端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅具有一前端绕射光栅周期以及一前端绕射光栅责务周期；以及
一第一后端绕射光栅，形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中或该上半导体层中，其中该第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅长度，其中该第一后端绕射光栅具有一第一后端绕射光栅周期以及一第一后端绕射光栅责务周期；
其中该前端绕射光栅长度大于或等于该第一后端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅周期等于该第一后端绕射光栅周期，其中该前端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％，其中该前端绕射光栅与该主动层之间的一距离小于该第一后端绕射光栅与该主动层之间的一距离。
14.如权利要求13所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该第一后端绕射光栅责务周期大于或等于40％且小于或等于60％。
15.如权利要求14所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，(1)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该上半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，且该第二后端绕射光栅位于该第一后端绕射光栅与该主动层之间；(2)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该上半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中；(3)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中，且该第二后端绕射光栅位于该第一后端绕射光栅与该主动层之间；或(4)该前端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该前端部的该下半导体层中，且该第一后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该上半导体层中，其中该分布式回馈激光更包括一第二后端绕射光栅，其中该第二后端绕射光栅形成于该分布式回馈激光的该后端部的该下半导体层中；其中该第二后端绕射光栅与该主动层之间的一距离等于该前端绕射光栅与该主动层之间的该距离，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅长度，其中该第二后端绕射光栅具有一第二后端绕射光栅周期以及一第二后端绕射光栅责务周期，其中该第二后端绕射光栅长度等于该第一后端绕射光栅长度，其中该前端绕射光栅周期等于该第二后端绕射光栅周期，其中该第二后端绕射光栅责务周期等于100％。
16.如权利要求13所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该下半导体层为一n型半导体层。
17.如权利要求13所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该上半导体层为一p型半导体层。
18.如权利要求13所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该调变激光二极管为一直接调变激光二极管。
19.如权利要求13所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，更包括一电致光吸收调变器，其中该电致光吸收调变器形成于该半导体基板之上，其中该分布式回馈激光的该前端部位于该分布式回馈激光的该后端部以及该电致光吸收调变器之间，其中该调变激光二极管为一电致光吸收调变激光二极管。
20.如权利要求13至19中任一所述的调变激光二极管改良结构，其特征在于，该前端绕射光栅长度与该第一后端绕射光栅长度之比大于或等于1，且小于或等于4。
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