一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列与流程

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列。

背景技术：

传统分布反馈激光器(DFB激光器)广泛的应用于激光通讯、物联网、互联网、空间通讯、海洋探测等领域。目前，人们对DFB激光器的工作波长和工作线宽的要求越来越高，诸如激光探测、波分复用等领域对单纵模波长可调谐的激光器的需求日益增长。

由于现有激光器存在着随电流注入波长漂移较大、难以实现单纵模工作等问题，不能满足很多应用领域的需求。为解决调控DFB激光器的工作模式和纵模选择问题，通常使用的方法有：采用折射率耦合的光栅结构配合四分之波长相移的DFB结构，或者采用二阶光栅和取样光栅配合的结构。

由于上述方法通常是通过引入一阶或高阶的光栅结构从光学上针对某一波段进行反馈使之激射，并且抑制其他光学模式，来做到工作模式的选定和纵模的选择，这样容易导致器件本身不能受到Fabry–Pérot(FP)谐振模式的干扰，因而在制作的时候需要在器件两端制备增透膜，导致器件双边激射，有一半能量被白白浪费。同时，由于低阶光栅尺寸较小，加工难度大，需要采用二次外延工艺进行加工制备，成本较高，导致器件难以大批量生产和商业化，严重阻碍了DFB激光器的应用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种分布反馈激光器及其制作方法、分布反馈激光器阵列，以解决现有技术中分布反馈激光器加工难度大，需要采用二次外延工艺造成成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本发明还提供一种分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底；

位于所述衬底上的周期性挡光层；

位于所述周期性挡光层背离所述衬底表面的透明介质层，所述透明介质层上开设有光波导槽；

覆盖所述透明介质层并填充所述光波导槽的有源层；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本发明还提供一种分布反馈激光器的制作方法，用于制作上面所述的分布反馈激光器，包括：

提供衬底；

制作周期性半导体器件或周期性挡光层；

制作形成有源层；

在所述衬底、所述周期性半导体器件的电极层或周期性挡光层、或所述有源层上制作光波导槽；

其中，制作所述衬底、所述周期性半导体器件或周期性挡光层、所述有源层和所述光波导槽时采用的制作工艺包括镀膜、光刻和刻蚀工艺。

本发明还提供一种分布反馈激光器阵列，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底、有源层、光波导槽阵列和弯曲波导；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数；

所述弯曲波导的一端分别连接所述光波导槽阵列中的光波导槽，另一端合为一个，实现波分复用或光互连。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，由于增益耦合分布反馈激光器基于周期性增益，导致谐振腔内的增益介质的折射率虚部在空间上成周期性排列，从而引起谐振腔内的光反馈。增益耦合分布反馈激光器可以直接在布拉格波长处实现单纵模激射，并且几乎不受端面等由于折射率实部引起的反馈或不确定相位的影响，因而对端面要求不严格，可以通过镀膜实现单面出光增大激射功率，并且温度稳定性高，从而解决了现有技术中器件双边激射，有一半能量被白白浪费的问题。

同时，由于本发明提供的分布反馈激光器中激射波长满足公式：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，N为激射的波长阶数，N为大于2的正整数，也即本发明提供的分布反馈激光器为高阶分布反馈激光器，阶数越高，光栅周期越长，加工尺寸越大，从而提高了分布反馈激光器的制作容差，进而可以避免使用二次外延工艺，仅采用常规的光刻、刻蚀等工艺即可实现制作，降低了分布反馈激光器的制作成本，容易实现大批量生产和商业化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；

图4为本发明实施例二提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；

图6为本发明实施例三提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；

图7为本发明实施例四提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；

图8为本发明实施例四提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；

图9为本发明实施例五提供的一种分布反馈激光器阵列，在制备有源层之前的三维结构示意图；

图10为本发明实施例五提供的一种分布反馈激光器阵列，完成器件制备后的三维结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

发明人在实践过程中发现，增益耦合DFB激光器虽然可以解决现有技术中激光器双边激射，有一半能量被白白浪费的问题，但通常只能在有源区附近制备二阶光栅，通过制备周期性结构和调节掺杂组分，实现一种增益耦合和折射率耦合的复合工作状态，但这就导致了激光器制作时依然需要二次外延工艺和复杂的制备技术。并且由于目前周期性结构尺寸较小，加工依然严重依赖电子束刻蚀技术，成本复杂而高昂，不利于实用化和商业化。此外，由于结构和工艺上的限制，难以排除折射率耦合效应的影响，因而技术发展缓慢。

基于此，本发明提供一种分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

需要说明的是，本发明提供的分布反馈激光器中，所述周期性半导体器件沿所述光波导槽的延伸方向周期性排列，从而可以使得波导远离泵浦电极，使得激光在波导里面传输时，受到泵浦电极的影响较小，进而减小激光在波导中传输时的损耗。

另外，本发明中不限定泵浦结构的具体形式，可以是电泵浦结构也可以是光泵浦结构。当泵浦结构为电泵浦结构时，本发明不限定所述周期性半导体器件的具体形式，可以是包括栅极、源极和漏极的三极管结构，也可以是LED(Light-Emitting Diode,二极管)结构或者OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)结构，本发明中对此不做限定。

本发明还提供一种光泵浦结构的分布反馈激光器，所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：

衬底；

位于所述衬底上的周期性挡光层；

位于所述周期性挡光层背离所述衬底表面的透明介质层，所述透明介质层上开设有光波导槽；

覆盖所述透明介质层并填充所述光波导槽的有源层；

所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本发明提供的分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，由于增益耦合分布反馈激光器基于周期性增益，导致谐振腔内的增益介质的折射率虚部在空间上成周期性排列，从而引起谐振腔内的光反馈。增益耦合分布反馈激光器可以直接在布拉格波长处实现单纵模激射，并且几乎不受到端面等由于折射率实部引起的反馈或不确定相位的影响，因而对端面要求不严格，可以通过镀膜实现单面出光增大激射功率，并且温度稳定性高，从而解决了现有技术中器件双边激射，有一半能量被白白浪费的问题。

同时，由于本发明提供的分布反馈激光器中激射波长满足公式：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，N为激射的波长阶数，N为大于2的正整数，也即本发明提供的分布反馈激光器为高阶分布反馈激光器，阶数越高，光栅周期越长，加工尺寸越大，从而提高了分布反馈激光器的制作容差，进而可以避免使用二次外延工艺，仅采用常规的光刻、刻蚀等工艺即可实现制作，从而降低了分布反馈激光器的制作成本，容易实现大批量生产和商业化。

下面通过具体实施例对本发明提供的分布反馈激光器进行详细说明。

实施例一

请参见图1和图2，图1为本实施例提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；图2为本实施例提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本实施例中所述周期性半导体器件为三极管。具体如图1和图2所示，分布反馈激光器包括：衬底11；位于衬底11表面的栅极12；位于栅极12背离衬底11表面的透明绝缘层13，透明绝缘层13上背离栅极12的一侧开设有光波导槽16；位于透明绝缘层13背离栅极12的表面，且位于光波导槽16两侧沿光波导槽16延伸方向的周期性排布的源极14和漏极15；位于源极14、漏极15背离透明绝缘层13的表面，且填充光波导槽16的有源层17；覆盖有源层17的上包层18。

本实施例中不限定衬底11、栅极12、透明绝缘层13、源极14、漏极15、有源层17和上包层18的材质，可以依据实际结构和材料特性选择使用，下面说明一下本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法，以下材料和制作步骤仅为实际实例，对本发明的材料和制作步骤不做限定。

本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法包括：

第一步：石英衬底11上，通过磁控溅射方式制备一层100nm的铬作为栅极12。

第二步：通过PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积法)方式生长200nm厚的SiO2作为透明绝缘层13。

第三步：在透明绝缘层13上，通过磁控溅射方式制备10nm铬和50nm金，再通过光刻、刻蚀方式制备源极14和漏极15。源极14和漏极15的周期Λ满足：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

第四步：通过套刻、刻蚀的方式制备光波导槽16。

第五步：用溶液旋涂法或高真空热蒸发方法制备200nm有机薄膜作为增益介质17，增益介质17即为有源层17。

第六步：在25-100℃温度下制备厚度100nm的ZnS作为保护性上包层18。

本实施例中，金属和介质的加工与有机薄膜的有源层加工顺序分开进行，并且对需要高温制备的金属和介质先进行加工，后进行有机薄膜的制备，可以保护有机薄膜的化学性质稳定不变，不仅有利于有机芯片的制备，而且有利于大规模生产和商业化。

实施例二

请参见图3和图4，图3为本实施例提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；图4为本实施例提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本实施例中所述周期性半导体器件为三极管。具体如图3和图4所示，分布反馈激光器包括：衬底21，衬底21的一个表面上开设有光波导槽26；位于衬底21开设有光波导槽26的表面，且位于光波导槽26两侧沿光波导槽26延伸方向的周期性排布的源极24和漏极25；位于源极24、漏极25背离衬底的表面，且填充光波导槽26的有源层27；覆盖有源层27的透明绝缘层23；覆盖透明绝缘层23的栅极22。

本实施例中不限定衬底21、栅极22、透明绝缘层23、源极24、漏极25、有源层27和上包层28的材质，可以依据实际结构和材料特性选择使用，下面说明一下本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法，以下材料和制作步骤仅为实际实例，对本发明的材料和制作步骤不做限定。

本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法包括：

第一步：石英衬底21上，通过磁控溅射方式制备10nm铬和50nm金，再通过光刻、刻蚀方式制备源极24和漏极25。源极24和漏极25的周期Λ满足：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

第二步：通过套刻、刻蚀的方式制备光波导槽26。

第三步：旋涂200nm钙钛矿量子点薄膜的作为增益介质27，增益介质27即为有源层27。

第四步：在不破坏以上材料属性的温度下制备氟化镁300nm作为在透明绝缘层23。

第五步：在氟化镁透明绝缘层23上，通过磁控溅射方式制备10nm铬和100nm金作为栅极22。

本实施例中栅极在顶面，这样工艺步骤相对于实施例一而言减少了一步套刻和刻蚀，工艺流程变得简单，有效降低了生产成本。

实施例三

请参见图5和图6，图5为本实施例提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；图6为本实施例提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：衬底、周期性半导体器件、有源层、光波导槽；所述增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本实施例中所述周期性半导体器件为有机发光二极管OLED。具体如图5和图6所示，分布反馈激光器包括：衬底31；位于衬底31表面的周期性电极39；位于周期性电极39背离衬底31表面的第一透明导电层3101，第一透明导电层3101背离周期性电极39的表面开设有光波导槽36；覆盖第一透明导电层3101和填充光波导槽36的有源层37；位于有源层37背离衬底31表面的第二透明导电层3102；位于第二透明导电层3102背离有源层的面电极311。

需要说明的是，本实施例中面电极311上还可以制作上包层，所述上包层是否制作，可以视实际情况进行选择。

本实施例中不限定衬底31、周期性电极39、有源层37、第一透明导电层3101、第二透明导电层3102和面电极311的材质，可以依据实际结构和材料特性选择使用，下面说明一下本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法，以下材料和制作步骤仅为实际实例，对本发明的材料和制作步骤不做限定。

本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法包括：

第一步：石英衬底31上，通过磁控溅射方式制备10nm铬和50nm金，再通过光刻、刻蚀方式制备周期性电极39。周期性电极39的周期Λ满足：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

第二步：制备300nm厚的ITO作为第一透明导电层3101，在第一透明导电层3101背离周期性电极39的表面开设有光波导槽36。

第三步：通过溶胶凝胶方式制备100nm碳纳米薄膜，再旋涂100nm有机发光薄膜共同作为增益介质37，增益介质37即为有源层37。

第四步：在增益介质37上，旋涂300nm透明导电高分子材料作为第二透明导电层3102。

第五步：第二透明导电层3102上，在不破坏以上材料属性的温度下蒸镀100nm银作为面电极311。

本实施例中采用两种增益材料，不仅有利于器件工作在双波长状态，还有利于利用材料的非线性特性，实现稳定的差频、合频等应用；通过调整材料折射率波导厚度、有效折射率，还可以进行波长调谐。

实施例四

请参见图7和图8，图7为本实施例提供的一种分布反馈激光器的三维结构示意图；图8为本实施例提供的一种分布反馈激光器截面的二维结构示意图；本实施例中分布反馈激光器的泵浦结构为光泵浦结构，如图7和图8所示，包括衬底41；位于衬底41上的周期性挡光层412；位于周期性挡光层412背离衬底41表面的透明介质层413，透明介质层413上开设有光波导槽46；覆盖透明介质层413并填充光波导槽46的有源层47。

增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

本实施例中不限定衬底41、周期性挡光层412、透明介质层413、有源层47的材质，可以依据实际结构和材料特性选择使用，下面说明一下本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法，以下材料和制作步骤仅为实际实例，对本发明的材料和制作步骤不做限定。

本实施例中提供的分布反馈激光器的制作方法包括：

第一步：石英衬底41上，通过磁控溅射方式制备100nm铬，再通过光刻、刻蚀方式制备周期性挡光层412。周期性挡光层412的周期Λ满足：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

第二步：制备1000nm厚的SiO2作为透明介质层413。

第三步：通过溶胶凝胶方式制备100nm碳纳米薄膜，再旋涂100nm有机发光薄膜，最后制备100nm量子点薄膜共同作为增益介质47，增益介质47即为有源层47。

本实施例为光泵浦，由于光泵浦在周期性挡光层412的作用下，光波导内的光场周期性分布，形成周期性增益而激射出光，本实施例采用三种材料作为增益介质47，不仅有利于器件工作在三波长状态，比如从单一器件中直接实现白光激光，而且制备简单、成本低廉、加工周期短，无论是科研还是生产都可以迅速得到预期结果。

实施例五

本发明实施例还提供一种分布反馈激光器阵列，其中所述分布反馈激光器为增益耦合分布反馈激光器，其至少包括：衬底、有源层、光波导槽阵列和弯曲波导；增益耦合分布反馈激光器的激射波长满足公式：

N_eff*Λ＝N*λ/2

其中，λ为激光器的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数；弯曲波导的一端分别连接光波导槽阵列中的光波导槽，另一端合为一个，实现波分复用或光互连。

请参见图9和图10，图9为本实施例提供的一种分布反馈激光器阵列，在制备有源层之前的三维结构示意图；图10为本实施例提供的一种分布反馈激光器阵列，完成器件制备后的三维结构示意图。

本实施例中分布反馈激光器阵列的主要制作方法包括：

第一步：石英衬底51上，通过磁控溅射方式制备一层100nm的铬作为栅极52。

需要说明的是，衬底51的材质也可以为其他材质，本实施例中对此不做限定。且栅极52的制作方式可以为磁控溅射方式，也可以为其他方式，本实施例中对此同样不做限定。

第二步：通过PECVD方式生长200nm厚的SiO2作为透明绝缘层53。

第三步：在透明绝缘层53上，通过磁控溅射方式制备10nm铬和50nm金，再通过光刻、刻蚀方式制备周期性源极54和漏极55的阵列结构。周期性源极54和漏极55的周期Λ满足：N_eff*Λ＝N*λ_i/2，其中，i＝1，2，3，4，5；λ_i是第i个阵列单元的工作波长，Λ为布拉格光栅周期，N_eff为光波导有效折射率，N为激射的波长阶数，其中，N为大于2的正整数。

第四步：通过套刻、刻蚀的方式制备光波导槽56的阵列和弯曲波导514。

第五步：通过溶胶凝胶方式，制备100nm掺杂金属铒(元素符号Er)的分子薄膜作为增益介质57，所述增益介质57即为有源层。

第六步：在不破坏以上材料属性的温度下制备ZnS厚度100nm作为保护性上包层58。

第七步：通过套刻方式，暴露出栅极52、源极54和漏极55，进行与外部的电接触。

本实施例中将分布反馈激光器制作成阵列结构，通过弯曲波导514相连，本实施例中的阵列结构，可以通过调整每个单元的周期长度，实现阵列器件每个单元的波长按照设计要求略有差别，有利于作为波分复用器件或光互连器件使用，促进片上光互连和光通信领域的发展。

需要说明的是，本实施例中以电泵浦中周期性半导体为三极管结构为例说明了分布反馈激光器阵列的结构，对于本领域技术人员来说，还可以在本发明实施例基础上，在不付出创造性劳动的基础上，得到其他电泵浦结构或光泵浦结构的分布反馈激光器阵列，本实施例中对此不做详细描述。

从上述各个实施例可以看出，本发明中提供的各种分布反馈激光器的制作方法主要包括以下步骤：

提供衬底；

制作周期性半导体器件或周期性挡光层；

制作形成有源层；

在所述衬底、所述周期性半导体器件的电极层或周期性挡光层、或所述有源层上制作光波导槽；

其中，制作所述衬底、所述周期性半导体器件或周期性挡光层、所述有源层和所述光波导槽时采用的制作工艺包括镀膜、光刻和刻蚀工艺。

也即，由于本发明提供的分布反馈激光器中激射波长满足公式：N_eff*Λ＝N*λ/2，其中，N为激射的波长阶数，N为大于2的正整数，也即本发明提供的分布反馈激光器为高阶分布反馈激光器，阶数越高，光栅周期越长，加工尺寸越大，从而提高了分布反馈激光器的制作容差，进而可以避免使用二次外延工艺，仅采用常规的光刻、刻蚀等工艺即可实现制作，从而降低了分布反馈激光器的制作成本，容易实现大批量生产和商业化。

综上所述，本发明提供的分布反馈激光器至少具有以下优点：

1、不受端面影响：得益于增益耦合DFB激光器的基本原理—周期性调制的折射率虚部对模式特性的选择，相对于现有技术中的分布反馈激光器而言，本发明由于折射率实部引入的反射可忽略，因而不会被端面解理而产生不确定的相位差所影响，纵模特性稳定，可以通过镀膜实现单面激射，从而增大激光输出功率。

2、制作容差大：相比于电子束刻蚀等纳米级别的技术工艺，本发明的高阶增益耦合DFB边发射激光器的制备容差在微米量级。容差提高近千倍，可以使用普通光刻机和通常光刻板进行制备，无需复杂的电子束刻蚀工艺或者二次外延工艺，大大降低了制作成本，而且可以大面积制作，特别适合大规模生产，制作工艺简单，成本低廉，适合商业化应用。

3、应用范围广泛：本发明的高阶增益耦合DFB边发射激光器可以集成在其他激光器中，比如作为种子源，或用于稳定激光器出光频率。当制备多种有源区材料和结构时，由于不同的波长分别满足不同阶数的布拉格条件，本发明可以工作在双波长或者多波长工作状态，产生相位差稳定的双波长或者多波长激光。如果配合非线性系数比较大的光波导材料，则可以实现各种非线性效应，比如合频、差频、倍频等，特别是可通过差频产生太赫兹激光。本发明可大大拓宽普通DFB边发射激光器的功能和应用领域。。

4、配合光纤耦合应用：本发明的高阶增益耦合DFB边发射激光器可以集成在石英等光学衬底上，尤其适合于进行阵列制备，通过调节阵列中每个器件的周期，并配合弯曲波导结构进行片上合束，可以实现波长复用，针对光互连、光计算和光纤通讯领域实现阵列的快速调谐。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。