CN100481659C - 可调半导体激光器及其制造方法，使用该激光器的气体检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变波长半导体激光器元件，包括：波长控制区域，形成在光波导中并至少部分地设置有衍射光栅，该光波导包括形成在半导体衬底上的有源层并引导该有源层中产生的光，该衍射光栅用于从该有源层产生的光选择具有预定波长的光；第一和第二驱动电极，具有盖层和形成在该盖层上的绝缘层，且形成在该半导体衬底之下和该盖层之上；加热部分，形成在该绝缘层上且至少部分地加热该波长控制区域；第一和第二加热端子，设置在该加热部分；以及第一和第二连接线，用于通过电源串联连接该第一和第二驱动电极。该可变波长半导体激光器通过改变从该电源施加到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流可控制从该光波导传出的光的波长。

Description

可调半导体激光器及其制造方法，使用该激光器的气体检测器
技术领域
本发明涉及可调半导体激光器、其制造方法、以及使用该激光器的气体检测器。更特别地，本发明涉及能够输出激光束并控制波长的简单配置的可调激光器、其制造方法、以及使用该激光器的气体检测器。
背景技术
常规地，已知有利用TDLAS(可调二极管激光吸收光谱)方案类型的气体检测器，其中与检测目标气体(例如甲烷气体或乙醇气体)的吸收线波长匹配的激光束通过利用气体特有的吸收线辐射到检测空间中。然后，检测气体的存在与否、浓度等通过测量辐射激光束的衰减状态来检测。
作为用于上述类型气体检测器的半导体激光器，已知有可调半导体激光器，例如后述专利文献1中公开的DFB(分布式反馈)激光器和述专利文献2中公开的DBR(分布式布拉格反射器)激光器。
如图9所示，例如，专利文献1公开的DFB激光器构成如下：有源层51和InP层52形成在n-InP衬底53的一个表面上，n型电极54形成在n-InP衬底53的相反表面上。
包括窗口的SiO2绝缘膜55和形成为含有Au以用于驱动电流注入的p型电极56形成在有源层51上方。
此外，用于电阻膜58的电极59a和59b分别以岛状形成在p型电极56的右手区域中。
此外，包括SiO2绝缘膜57和Pt的电阻膜58形成在有源层51上方。
在这种情况下，电阻膜58的两端形成为接触预先形成的电极59a和59b。
如图10A和10B所示，专利文献2中公开的DBR激光器包括半导体光学器件64和热沉65，其中半导体光学器件64包括光波导62和通过绝缘膜67形成以加热光波导62的至少一部分的加热部分63；热沉65形成来安装半导体光学器件64，直接接触光波导62的一部分，且通过空隙部分66接触光波导62的其他部分。
此外，将衬底70周期性蚀刻，并由此将波纹状衍射光栅69形成在光波导62的除有源区61之外的区域80中。
根据DBR激光器，在除有源区61之外的区域中，形成衍射光栅69的部分称作DBR区域C，且其余部分称作相位控制区域B。
如图10B所示，用作非辐射区域80的InGaAsP波导层、和InP盖层71形成在有源区61的外围部分。
N型电极68通过进行例如Au和Ge的气相沉积经由InP盖层71形成在有源区61的上表面上。
P型电极(未示出)通过进行例如Au和Zn的气相沉积形成在衬底70的底表面上。
例如，具有不同于上述专利文献1中公开的DFB激光器构造的DFB激光器有后述专利文献3中公开的局部衍射光栅半导体激光器(PC-LD)和具有两个衍射光栅的分布式反馈半导体激光器，其为后述专利文献4中公开的激光器。
专利文献1：日本专利申请特开No.4-72783
专利文献2：日本专利申请特开No.9-74250
专利文献3：日本专利申请特开No.6-310806
专利文献4：日本专利申请特开No.2004-31827
发明内容
在上述可调半导体激光器用作气体检测器光源由此通过利用TDLAS方案检测检测空间中的检测目标气体的情况下，进行如下操作。调节半导体激光器，锁定辐射束的波长到检测目标气体特有的吸收线，锁定波长的激光束向检测空间辐射，并接收与激光束的辐射相关的来自检测空间的反射光。
在这种情况下，半导体激光器的特征在于，辐射束的波长根据光波导的折射率来确定，且光波导的折射率根据温度或载流子密度(注入电流)来确定。
其他特征在于，在温度改变的情况下，虽然在激光束被调节从而被锁定到检测目标气体特有的吸收线时的响应速度低，但折射率的变化范围增大，以致于可以设置大的可调波长范围。
另一方面，特征在于，在载流子密度改变的情况下，虽然在激光束被调节从而锁定到检测目标气体特有的吸收线时的响应速度高，但折射率在载流子密度的某一水平饱和，以致于变化范围窄，且因此可调波长范围不能设置得很大。
在具有上述特征的半导体激光器被调节从而将辐照束的波长锁定到检测目标气体特有的吸收线的情况下，检测目标气体的吸收线波长和包括吸收线波长中心的范围是不同的。因此，使激光束的波长可调，以便能够有与检测目标气体的类型相应的足够的波长可调波长范围。
然而，已知，在根据上述类型的TDLAS方案的气体检测器中，只要气体具有约10KHz的调制频率，那么任何类型的检测目标气体都是充分可寻的。因此，即使当越过响应速度优先设置折射率变化大小时，仅通过改变温度就足以追踪气体。
后述的专利文献5公开了一种便携式气体浓度测量装置，其被小型化以便于使用并能够容易地检测例如气体的浓度和存在与否。然而，在这种便携式气体浓度测量装置的情况下，外壳中的部件安装空间是有限的，由于装置采用电池驱动，因此必须限制功耗，并且仅能在外壳中提供单个电源。
专利文献5：日本专利申请特开No.2005-106521
因此，作为用于上述类型的这种便携式气体浓度测量装置的半导体激光器，需要能够利用单个电源输出激光并调节波长，且同时能够获得足够的可调波长范围的半导体激光器。
然而，在如上述专利文献1和专利文献2中公开的半导体激光器中，虽然激光输出和波长可以彼此独立控制，但加热电源和激光驱动电源单独配置。在这种情况下，问题在于不仅结构复杂，而且该结构不能适用于例如其中仅单个电源能设置在外壳中的便携式气体浓度测量装置。
为了解决上述常规技术的问题，本发明的目的在于，提供一种可调半导体激光器、其制造方法、以及使用该激光器的气体检测器，其中，采用简单配置，在通过TDLAS方案检测气体的情况下，半导体激光器能够在足够的可调波长范围内通过单路电流控制波长和激光输出，且因此能够实现公用单个电源用于加热电源和激光器驱动电源。因此，降低了实际安装中所需的安装空间。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种可调半导体激光器，包括：半导体衬底(10)；形成在该半导体衬底上方并产生光的有源层(12)；波长控制区域(D)，该波长控制区域形成为包括该有源层，形成在光波导中且在至少一部分中包括衍射光栅(14)，该光波导引导该有源层产生的光，该衍射光栅(14)从该有源层产生的光选择具有预定波长的光；形成在该光波导上方的盖层(cladding layer)(13)；形成在该盖层上方的绝缘膜(19)；形成在该半导体衬底下面的第一驱动电极(17)；形成在该盖层上方的第二驱动电极(18)；形成在该绝缘膜上方并用于加热该波长控制区域的至少一部分的加热部分(20)；设置在该加热部分(20)中的第一加热端子(20a)和第二加热端子(20b)；连接在该第二驱动电极和该第一加热端子之间的第一连接线(21)；以及通过电源连接在该第一驱动电极和该第二加热端子之间的第二连接线(22)，其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此可以控制从该光波导传送到外部的光的波长。
此外，根据本发明的第二方面，提供一种根据第一方面的可调半导体激光器，其中：该波长控制区域包括由衍射光栅形成的分布式布拉格反射区(C)和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区(B)；且该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
此外，根据本发明的第三方面，提供一种根据第二方面的可调半导体激光器，其中该加热部分进一步构造为能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
此外，根据本发明的第四方面，提供一种根据第一方面的可调半导体激光器，其中：该波长控制区包括一衍射光栅；且该加热部分构造为能够均匀加热所述一衍射光栅的整个区域。
此外，根据本发明的第五方面，提供一种根据第四方面的可调半导体激光器，其中所述一衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
此外，根据本发明的第六方面，提供一种根据第四方面的可调半导体激光器，其中所述一衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
此外，根据本发明的第七方面，提供一种根据第一方面的可调半导体激光器，其中：该波长控制区域由形成在该光波导的多个部分中的多个衍射光栅(14a、14b)构成；且该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅，使得各个该多个衍射光栅选择的各波长彼此相同。
此外，根据本发明的第八方面，提供一种根据第七方面的可调半导体激光器，其中该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分构成，且该多个加热部分串联连接。
此外，根据本发明的第九方面，提供一种根据第一方面的可调半导体激光器，其中该加热部分由薄膜电阻器构成。
此外，根据本发明的第十方面，提供一种根据第一方面的可调半导体激光器，其用在气体检测器中，该气体检测器辐射具有预定波长的激光束到检测空间中，并利用检测目标气体削弱激光束的特性通过使用可调二极管激光吸收谱方案进行气体检测。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的第十一方面，提供一种包括可调半导体激光器的气体检测器，其将具有预定波长的激光束辐射到检测空间中，并利用检测目标气体削弱激光束的特性通过使用可调二极管激光吸收谱方案进行气体检测，其中该可调半导体激光器包括：半导体衬底(10)；形成在该半导体衬底上方并产生光的有源层(12)；波长控制区域(D)，该波长控制区域形成为包括该有源层，形成在光波导中且在至少一部分中包括衍射光栅(14)，该光波导引导该有源层产生的光，该衍射光栅(14)从该有源层产生的光选择具有预定波长的光；形成在该光波导上方的盖层(13)；形成在该盖层上方的绝缘膜(19)；形成在该半导体衬底下面的第一驱动电极(17)；形成在该盖层上方的第二驱动电极(18)；形成在该绝缘膜上方并用于加热该波长控制区域的至少一部分的加热部分(20)；设置在该加热部分(20)中的第一加热端子(20a)和第二加热端子(20b)；连接在该第二驱动电极和该第一加热端子之间的第一连接线(21)；以及通过电源连接在该第一驱动电极和该第二加热端子之间的第二连接线(22)，其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此可以控制从该光波导传送到外部的光的波长。
此外，根据本发明的第十二方面，提供一种根据第十一方面的气体检测器，其中：该波长控制区域包括由衍射光栅形成的分布式布拉格反射区(C)和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区(B)；且该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
此外，根据本发明的第十三方面，提供一种根据第十二方面的气体检测器，其中：进一步配置该加热部分从而能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
此外，根据本发明的第十四方面，提供一种根据第十一方面的气体检测器，其中：该波长控制区包括一衍射光栅；且该加热部分构造为能够均匀加热所述一衍射光栅的整个区域。
此外，根据本发明的第十五方面，提供一种根据第十四方面的气体检测器，其中所述一衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
此外，根据本发明的第十六方面，提供一种根据第十四方面的气体检测器，其中所述一衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
此外，根据本发明的第十七方面，提供一种根据第十一方面的气体检测器，其中：该波长控制区域由形成在该光波导多个部分中的多个衍射光栅(14a、14b)构成；且该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅从而由各个所述多个衍射光栅选择的各波长彼此相同。
此外，根据本发明的第十八方面，提供一种根据第十七方面的气体检测器，其中：该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分(20A、20B)构成，且该多个加热部分串联连接。
此外，根据本发明的第十九方面，提供一种根据第十一方面的气体检测器，其中该加热部分由薄膜电阻器构成。
此外，为了实现上述目的，根据本发明的第二十方面，提供一种制造可调半导体激光器的方法，该方法包括：在半导体衬底上形成光波导的步骤，该光波导包括产生光的有源层(12)和波长控制区(D)，该波长控制区在至少一部分中包括衍射光栅(14)，该衍射光栅从该有源层产生的光选择并反射具有预定波长的光；在该光波导上形成盖层(13)的步骤；在该盖层上方形成绝缘膜(19)的步骤；在该半导体衬底下面形成第一驱动电极(17)的步骤；在该盖层上方形成第二驱动电极(18)的步骤；在该绝缘膜上方形成加热部分(20)的步骤，用于加热该波长控制区的至少一部分；在该加热部分(20)中形成第一加热端子(20a)和第二加热端子(20b)的步骤；通过使用第一连接线(21)连接该第二驱动电极和该第一加热端子之间的步骤；以及通过使用第二连接线(22)经由电源连接第一驱动电极和该第二加热端子之间的步骤，其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此可以控制从该光波导传送到外部的光的波长。
此外，根据本发明的第二十一方面，提供一种根据第二十方面的制造可调半导体激光器的方法，其中：该波长控制区域包括由该衍射光栅形成的分布式布拉格反射区(C)和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区(B)；且该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
此外，根据本发明的第二十二方面，提供一种根据第二十一方面的制造可调半导体激光器的方法，其中进一步配置该加热部分从而能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
此外，根据本发明的第二十三方面，提供一种根据第二十方面的制造可调半导体激光器的方法，其中：该波长控制区由一衍射光栅构成；且该加热部分构造为能够均匀加热所述衍射光栅的整个区域。
此外，根据本发明的第二十四方面，提供一种根据第二十三方面的制造可调半导体激光器的方法，其中所述一衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
此外，根据本发明的第二十五方面，提供一种根据第二十三方面的制造可调半导体激光器的方法，其中所述一衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
此外，根据本发明的第十六方面，提供一种根据第二十方面的制造可调半导体激光器的方法，其中：该波长控制区域由形成在该光波导的多个部分中的多个衍射光栅(14a、14b)构成；且该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅从而由各个该多个衍射光栅选择的各波长彼此相同。
此外，根据本发明的第二十七方面，提供一种根据第二十六方面的制造可调半导体激光器的方法，其中：该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分(20A、20B)构成，且该多个加热部分串联连接。
此外，根据本发明的第二十八方面，提供一种根据第二十方面的制造可调半导体激光器的方法，其中该加热部分由薄膜电阻器构成。
根据本发明，相位调节区的至少一部分可以被加热部分加热。由此，可以实现一种可调半导体激光器，其中该部分光波导的折射率大地改变，由此可以通过使用单路电流将波长和激光输出控制在期望的可调波长范围内。
此外，根据本发明，可以实现一种可调半导体激光器，其中在通过TDLAS方案检测气体的情况下，可以通过共用单个电源来控制波长和激光输出，因此简化了构造。因此，即使在其中仅一个电源可设置在外壳中的气体检测器的情况下，实际安装所需的安装空间也可以尽可能得小。
此外，根据本发明，该加热部分布置为不直接加热该有源区，由此可以增长该半导体激光器的寿命。
附图说明
图1A是说明根据本发明的可调半导体激光器第一实施例的结构的示意性透视图。
图1B是说明根据本发明的可调半导体激光器第一实施例的变型例的结构的示意性透视图。
图2A是说明根据本发明的可调半导体激光器的基本部分的电路配置的一个示例的等效电路图。
图2B是说明根据本发明的可调半导体激光器的基本部分的电路配置的另一示例的等效电路图。
图3是说明根据本发明的可调半导体激光器第二实施例的结构的示意性透视图。
图4是说明根据本发明的可调半导体激光器第三实施例的结构的示意性透视图。
图5是说明根据本发明的可调半导体激光器第四实施例的结构的示意性透视图。
图6是说明常规可调半导体激光器的输出特性的图。
图7是说明根据本发明的可调半导体激光器的输出特性的图。
图8A是作为第五实施例的采用本发明的可调半导体激光器的气体检测器的一个示例的示意图。
图8B是说明图8A所示的半导体激光器模块31和激光器驱动控制单元50的总体结构的示意图。
图8C是说明图8A所示的气体检测器和气体检测单元60的总体结构的图。
图9是说明常规DFB激光器结构的示意性透视图。
图10A是说明常规DBR激光器结构的示意性透视图。
图10B是沿图10A的线10B-10B的截面图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)
首先，下面将参考图1A描述根据本发明的可调半导体激光器的第一实施例。
图1A是示出根据本发明的可调半导体激光器第一实施例的结构的示意性透视图。
参考图1A，在由附图标记1A(1)表示的可调半导体激光器中，光波导由三个区域构成，即，有源区A、相位调节区B和DBR区C。
如图1A所示，截面为梯形的台地(mesa)10a形成为在设置为用于制造多层半导体层的半导体衬底的n-InP衬底10的上中心部分中沿长度方向(光辐射方向)延伸。
用于产生光的有源层12和p-InP盖层13依次形成在台地10a上方。
P-InP埋层15和n-InP埋层16形成在台地10a的两侧，藉此稳固提供在下面将进一步描述的电极对之间的电流路径的窄部，并形成条形光波导。
一对电极17和18形成在如上构成的半导体层的正面和反面表面上。更具体地，每个由诸如Au的金属膜构成的n型电极17(第一驱动电极)和p型电极18(第二驱动电极)分别形成。
虽然未示出，但用于促进电流注入的接触层可以形成在p-InP盖层13和p型电极18之间。
优选地，例如，用于接触层的材料为p-InGaAs或p-InGaAsP。
在图1A所示的示例中，n型电极17形成在n-InP衬底10的反面上，p型电极18形成在p-InP盖层13的部分表面上(左手侧前部)。
在半导体激光器1A中，形成用于分布光的光波导，其由其中形成用于产生光的有源层12的有源区A、与有源区A连续设置的第一无源区(下文称“相位调节区B”)、以及与相位调节区B连续设置并具有其中形成衍射光栅14的一端侧(one-end side)的第二无源区(下文称“布拉格反射区(或DBR区C)”)构成。
附图标记11表示形成部分光波导的光导层。
由诸如Pt、Au等构成的薄膜电阻器形成的加热部分20通过绝缘层19形成在p-InP盖层13表面的相位调节区B上。
第一加热端子20a和第二加热端子20b形成在加热部分20中。
加热部分20通过导线连接到与该对电极17和18串联连接的单个外部电源2。
在这种情况下，第二驱动电极18(p型电极)和第一加热端子20a通过由键合线等形成的第一连接线21互连。第一驱动电极17(n型电极)和第二加热端子20b通过由键合线等形成的第二连接线22经由外部电源2互连。
如此，如图2A所示，构造了等效电路，以使可调半导体激光器1中该对电极17和18以及加热部分20串联连接到单个外部电源2。
单路电流作为驱动功率同步地从单个外部电源2提供到该对电极17和18与加热部分20之间的互连部分。
更特别地，如图1A所示，在第一实施例的可调半导体激光器1中，波长控制区域D由设置在波长控制区域D的一部分中的衍射光栅14形成的分布式布拉格反射器(DBR)区域C和与DBR区C相邻地定位的相位调节区域B构成。
形成加热部分20，从而在加热包括在波长控制区域D中的相位调节区域B的情况下能加热相位调节区B的至少一部分。
因此，根据第一实施例，实现了可调半导体激光器1，其中相位调节区B的至少一部分由加热部分20加热，从而极大地改变该部分中光波导的折射率，由此通过使用单路电源可以在期望的可调波长范围内控制有源层12产生的光的波长和激光输出。
此外，根据第一实施例，实现了可调半导体激光器1，其中由有源层12产生的光的波长和激光输出可以通过共同使用单个外部电源2来控制。此外，由于简化了构造，因此即使在应用于其中仅能在外壳中设置单个电源的便携式气体检测器的情况下，实际安装所需的安装空间也可以尽可能地小。
此外，根据第一实施例，加热部分20仅形成在相位调节区B上，且用于产生光的有源区A不被加热部分20直接加热，从而实现了能够增大寿命的可调半导体激光器1。
在第一实施例中，虽然已经参考其中加热部分20仅形成在相位调节区B上的示例进行了描述，但该构造不限于此。
例如，如图1B所示，该构造可以是，加热部分20均匀加热除相位调节区B的全部或一部分外的整个DBR区C。
(第一实施例的变型例)
下面将参考图1B描述根据本发明的可调半导体激光器第一实施例的变型例。
图1B是示出根据本发明的可调半导体激光器第一实施例的变型例的结构的示意性透视图。
在图1B中，相同的附图标记表示类似于图1A所示的第一实施例的可调半导体激光器结构中的部分，且将在此处省略其描述。
参考图1B，根据第一实施例的变型例的可调半导体激光器类似于第一实施例。波长控制区D由提供在波长控制区D的一部分中的衍射光栅14形成的分布式布拉格反射(DBR)区C、以及邻接DBR区C设置的相位调节区B构成。
形成加热部分20以便能够在加热包括于波长控制区D中的相位调节区B和DBR区C的情况下加热相位调节区B的至少一部分并均匀加热整个DBR区C。
由此，根据第一实施例的变型例，实现了可调半导体激光器1，其中相位调节区B的至少一部分由加热部分20加热且整个DBR区C被均匀加热以使该部分中光波导的折射率比第一实施例的情况下改变更大，从而将由有源层12产生的光的波长和激光输出通过使用单路电流控制在期望的可调波长范围内。
(第二实施例)
下面将参考图3详细描述根据本发明的可调半导体激光器第二实施例。
图3是显示根据本发明的可调半导体激光器第二实施例的结构的示意性透视图。
参考图3，第二实施例的由附图标记1B(1)表示的可调半导体激光器是DFB激光器，其包括形成在有源层12下面在整个光导层11上的衍射光栅14。
如图3所示，截面为梯形的台地10a形成为在n-InP衬底10的上中心部分中沿长度方向(光辐射方向)延伸，所述衬底10设置为用于制造多层半导体层的半导体衬底。
在其整个上形成衍射光栅14的光导层11、用于产生光的有源层12和p-InP盖层13依次形成在台地10a上方。
P-InP埋层15和n-InP埋层16形成在台地10a的两侧，藉此稳固提供在下面将进一步描述的一对电极之间的电流路径的窄部，并形成条形光波导。
一对电极17和18形成在如上构成的半导体层的正面和反面表面上。更具体地，每个由诸如Au的金属膜构成的n型电极17(第一驱动电极)和p型电极18(第二驱动电极)分别形成。
在图3所示的示例中，n型电极17形成在n-InP衬底10的反面上，p型电极18形成在p-InP盖层13的部分表面(基本上为右手侧的半部分，除有源层12的上表面之外)上。
由Pt、Au等构成的薄膜电阻器形成的加热部分20通过绝缘层19形成在p-InP盖层13的上表面上。加热部分以一方式形成从而覆盖衍射光栅14的整个区域，衍射光栅14在光导层11的整个区域上形成为波长控制区域D。
第一加热端子20a和第二加热端子20b形成在加热部分20中。
加热部分20通过导线连接到与该对电极17和18串联连接的单个外部电源2。
在这种情况下，第二驱动电极18(p型电极)和第一加热端子20a通过由键合线等形成的第一连接线21互连。第一驱动电极17(n型电极)和第二加热端子20b通过由键合线等形成的第二连接线22经由外部电源2互连。
如此，如图2A所示，构造了等效电路，以使可调半导体激光器1中该对电极17和18以及加热部分20串联连接到单个外部电源2。
单路电流作为驱动功率同步地从单个外部电源2提供到该对电极17和18与加热部分20之间的互连部分。
由此，根据第二实施例，实现了可调半导体激光器1，其中形成在光导层11整个区域中的衍射光栅14的整个区域由加热部分20加热从而大地改变该部分中光波导的折射率，由此可以将由有源层12产生的光的波长和激光输出通过使用单路电流控制在期望的可调波长范围内。
此外，根据第二实施例，实现了可调半导体激光器1，其中在有源区A中产生的光的波长和激光输出可以通过共用单个外部电源2来控制。此外，在这种情况下，由于简化了构造，因此即使在应用于其中仅单个电源可设置在外壳中的便携式气体检测器的情况下，实际安装所需的安装空间也可以尽可能得小。
(第三实施例)
下面将参考图4详细描述根据本发明的可调半导体激光器的第三实施例。
图4是显示根据本发明的可调半导体激光器第三实施例的结构的剖视图。
参考图4，第三实施例的由附图标记1C(1)表示的可调半导体激光器是局部衍射光栅半导体激光器(PC-LD)，其中形成在第二实施例的可调半导体激光器1B(1)中的类型的衍射光栅14不形成在有源层12上的整个区域中，而是局部地形成在辐射方向的端面侧(end face side)。
光导层11、用于产生光的有源层12和p-InP盖层13依次形成在衍射光栅14上方。
此后，与第二实施例中类似，p-InP埋层和n-InP埋层(未示出)以规则埋设和生长工艺形成。
然后，抗反射膜23(AR涂层)形成在激光辐射表面上且高反射膜24(HR涂层)形成在反射表面上。
一对电极17和18形成在如上构成的半导体晶体的正面和反面表面上。更具体地，每个由金属电极构成的n型电极17(第一驱动电极)和p型电极18(第二驱动电极)分别形成。
在图4所示的示例中，n型电极17形成在n-InP衬底10的反面上，p型电极18形成在p-InP盖层13的部分表面上(左手侧的部分)。
由Pt、Au等构成的薄膜电阻器形成的加热部分20通过绝缘层19形成在p-InP盖层13的上表面上。加热部分以一方式形成从而覆盖衍射光栅14的总体区域，衍射光栅14局部地形成在辐射表面侧。
第一加热端子20a和第二加热端子20b形成在加热部分20中。
加热部分20通过导线连接到与该对电极17和18串联的单个的外部电源2。
在这种情况下，第二驱动电极18(p型电极)和第一加热端子20a通过由键合线等形成的第一连接线21互连。第一驱动电极17(n型电极)和第二加热端子20b通过由键合线等形成的第二连接线22经由外部电源2互连。
如此，如图2A所示，构造了等效电路，以使可调半导体激光器1中该对电极17和18以及加热部分20串联连接到单个外部电源2。
单路电流作为驱动功率同步地从单个外部电源2提供到该对电极17和18与加热部分20之间的互连部分。
由此，根据第三实施例，实现了可调半导体激光器1，其中局部地形成在光导层11的辐射表面侧的衍射光栅14的整个区域被加热部分20加热从而大地改变该区域中光导层11的折射率，由此可以通过使用单路电流将有源层12产生的光的波长和激光输出控制在期望的可调波长范围内。
此外，根据第三实施例，有源层12产生的光的波长和激光输出可以通过共同使用单个外部电源2而被控制。此外，由于简化了构造，因此即使在应用于其中仅单个电源可设置在外壳中的便携式气体检测器的情况下，实际安装所需的安装空间也可以尽可能得小。
(第四实施例)
下面将参考图5详细描述根据本发明的可调半导体激光器的第四实施例。
图5是显示根据本发明的可调半导体激光器第四实施例的结构的剖视图。
参考图5，在第四实施例的由附图标记1D(1)表示的可调半导体激光器中，由n-InGaAsP构成的第一衍射光栅区E、相位偏移区F和由n-InGaAsP构成的第二衍射光栅区G形成在n-InP衬底10上方，衬底10是用于制造多层半导体层的半导体衬底。
在这种情况下，第一和第二衍射光栅14a和14b分别形成在第一和第二衍射光栅区E和G中。
此外，包括下SCH层、MQW层和上SCH层的光产生有源层12形成在光导层11上方，下SCH层、MQW层和上SCH层每个由具有合适组分的InGaAsP构成。
p-InP盖层13形成在有源层12上方。
一对电极17和18形成在如上构成的半导体层的正面和反面表面上。更具体地，形成每个由金属电极构成的n型电极17(第一驱动电极)和p型电极18(第二驱动电极)。
在图5所示的示例中，p型电极18形成在n-InP盖层13上方的预定位置，n型电极17形成在p-InP衬底10的下表面上。
抗反射膜23形成在光导层11的每个端部小平面(end facet)上(可以形成在一个端部小平面上)，激光束穿过其辐射，光导层11设置为光波导。
由Pt、Au等构成的薄膜电阻器形成的第一和第二加热部分20A和20B分别形成在p-InP盖层上方与第一和第二衍射光栅区E和G相对的部分中。各加热部分以一方式形成从而通过绝缘层19覆盖各第一和第二衍射光栅14a和14b的整个区域。
第一加热端子20a1和20a2以及第二加热端子20b1和20b2分别形成在第一和第二加热部分20A和20B中。
第一和第二加热部分20A和20B通过导线连接到与该对电极17和18串联的单个外部电源2。
在这种情况下，第二驱动电极18(p型电极)和加热部分20的第一加热端子20a1通过由键合线等形成的第一连接线21A互连。第一加热部分20A的第二加热端子20b1和第二加热部分20B的第一加热端子20a2通过由键合线等形成的中继连接线21B互连。
第一驱动电极17(n型电极)和第二加热部分20B的第二加热端子20b2通过由键合线等形成的第二连接线22经由外部电源2互连。
如此，如图2B所示，构造了等效电路，以使可调半导体激光器1中该对电极17和18以及第一和第二加热部分20A和20B串联连接到单个外部电源2。
单路电流作为驱动功率同步地从单个外部电源2提供到第一和第二加热部分20A和20B与该对电极17和18之间的互连部分。
即，如图5所示，在第四实施例的可调半导体激光器1中，波长控制区D由形成在光导层11中的第一和第二衍射光栅区E和G构成。
构造第一和第二加热部分20A和20B，以便在分别加热形成在包括于波长控制区D中的第一和第二衍射光栅区E和G中的第一和第二衍射光栅14a和14b的情况下，可以加热第一和第二衍射光栅14a和14b，使得各衍射光栅中选择的各波长变得彼此相等。
由此，根据第四实施例，实现了可调半导体激光器1，其中形成在包括于波长控制区D中的第一和第二衍射光栅区E和G中的各第一和第二衍射光栅14a和14b被第一和第二加热部分20A和20B加热，从而大地改变该区域中光导的折射率，由此可以通过使用单路电流将有源层12产生的光的波长和激光输出控制在期望的可调波长范围内。
此外，根据第四实施例，由有源层12产生的光波长和激光输出可以通过共用单个外部电源2来控制。此外，由于简化了构造，因此即使在应用于其中仅单个电源能设置在外壳中的便携式气体检测器的情况下，实际安装所需的安装空间也可以尽可能得小。
(波长特性的描述)
下面将参考图6和7更详细地描述根据本发明的可调半导体激光器1和常规可调半导体激光器的波长特性。
图6是显示常规可调半导体激光器的输出特性和波长特性的图。
图7是显示根据本发明的可调半导体激光器的输出特性和波长特性的图。
在图6和7的每一个中，实线所示的特性是可调半导体激光器的与驱动电流mA相关的输出特性(功率mW)，虚线所示的特性是可调半导体激光器的与驱动电流mA相关的波长特性(波长偏移量Δλ nm)。
将参考本发明第二实施例的可调半导体激光器1B作为示例来描述本发明的可调半导体激光器1的波长特性。同时，将参考图9所示的没有加热部分的DFB激光器的波长特性作为示例来描述常规可调半导体激光器的波长特性。
通常，实现单模振荡的可调半导体激光器类型的特征在于，当提供在一对电极之间的驱动电流超过阈值电流时光被辐射，且辐射光的波长与电流值的平方成比例地增大。
在没有加热部分的常规DFB激光器的情况下，如图6所示，可以得知，输出随电流值增大而最终升高，由图6中的虚线所示的波长偏移量Δλ沿所示缓慢倾斜度改变。
相较之下，在本发明第二实施例的可调半导体激光器1B的波长特性的情况下，加热部分20加热在光导层11的整个区域中形成为波长控制区D的衍射光栅14的整个区域。因此，可以得知，如图7所示，随着输出随电流值增大而升高，图7中虚线所示的波长偏移量Δλ的倾斜度变大，且与没有加热部分的常规DFB激光器相比，波长偏移量Δλ的变化量增大。
更特别地，这表明，本发明的可调半导体激光器的光波导的折射率变化大于没有加热部分的常规DFB激光器的折射率变化。
图6和7所示的各示例代表了没有加热部分的常规DFB激光器和本发明第二实施例的可调半导体激光器的波长特性。
因此，即使在没有加热部分的常规DFB激光器的波长特性与本发明第一、第三和第四实施例的各可调半导体激光器1A、1C和1D的波长特性之间的比较中，也得到类似于上述结果的比较结果。
此外，在比较本发明第一实施例的半导体激光器1A与本发明第二、第三和第四实施例的各可调半导体激光器1B、1C和1D之间的激光输出值的情况下，结果如下。在其中有源层12被加热部分20或第一和第二加热部分20A和20B直接加热的可调半导体激光器1B、1C和1D的情况下，激光输出值最终饱和。然而，在半导体激光器1A的情况下，由于有源区A(有源层12)未被加热部分20直接加热，因此获得了其中激光输出值不易倾向饱和(未示出)的结果。
以上表示，与第二至第四实施例的可调半导体激光器1B、1C和1D相比，由第一实施例的可调半导体激光器1A形成的DBR激光器能够获得与温度相关的更大折射率变化。
此外，在第一实施例的半导体激光器1A中，由于有源区A(有源层12)以外的区域被加热部分20加热，因此与加热的有源区A(有源层12)相关的激光束的输出减小可以被防止。因此，该结构具有能够增大可调半导体激光器自身寿命的效果。
(第五实施例)
作为本发明的第五实施例，将相关于参考图8A的总体配置描述采用本发明第一至第四实施例所述的可调半导体激光器1之一的气体检测器。
图8A是作为第五实施例的采用根据本发明的可调半导体激光器的气体检测器的一个示例的配置示意图。
如图8A所示，在用于进行气体检测的气体检测器30中，衬底33设置在构成半导体激光器模块31的圆柱外壳32内。
由珀耳帖(Peltier)装置形成的温度控制装置35安装到设置在衬底33上的基体34的表面上。
此外，将本发明上述第一至第四实施例之一的可调半导体激光器1安装在设置于温度控制装置35上的安装基体36上。
在此情况下，可调半导体激光器1布置为能够沿圆柱外壳32的中心轴辐射激光束到外部。
在朝向检测目标辐射激光束以用于测量检测目标气体的浓度的情况下，通过将在下面详细描述的图8B所示的激光器驱动控制单元50的温度稳定PID电路55，可调半导体激光器1由珀耳帖装置形成的温度控制装置35进行温度控制，由此将激光束控制到与检测目标气体匹配的波长。
在气体检测器30具有图8A所示配置的情况下，来自可调半导体激光器1的激光束辐射到两侧的检测目标气体和参考气体。
用于将辐射到检测目标气体侧和参考气体侧的各激光束射线会聚成平行束的会聚透镜37和38设置为在安装基体36上在可调半导体激光器1的两侧沿透镜光轴定位。
因此，从可调半导体激光器1到检测目标气体侧的激光束通过会聚透镜37和为保护半导体激光器模块31而设置的保护玻璃39输出到外部，然后辐射到检测空间。
从可调半导体激光器1到参考气体侧的激光束通过会聚透镜38形成为平行束，并穿过参考气体单元40被光检测器41检测。
参考气体单元40是填充以用作参考气体的检测目标气体的单元，并使用如下。根据辐射到参考气体侧并穿过参考气体单元40被光检测器41检测的激光束的检测输出，通过使用将在下面描述的图8B所示的激光器驱动控制单元50的波长稳定控制电路54，将从可调半导体激光器1辐射的激光束的波长调节到检测目标气体的吸收线。
光检测器41检测辐射到检测空间的激光束的反射和返回激光束，然后将接收到的激光束转换成电信号(电流)，并将电信号(电流)提供到将在下面详细描述的图8C所示的气体检测单元60。
如以下进一步描述的，气体检测单元60检测来自光检测器41转换的电信号的基谐波电平和倍谐波电平，用倍谐波电平除以基谐波电平，然后进行测量，从而根据除法得到的值检测检测目标气体存在与否、浓度等。
图8A至8C以及其相关描述已经省略了本发明第一至第四实施例之一的可调半导体激光器1的结构说明和描述，其中，如上所述，电极对17和18以及加热部分20(或者20A和20B)串联连接到单个外部电源2，由此驱动电流同步地从单个外部电源2提供到电极对17和18与加热部分20(或者20A和20B)。
图8B是示出半导体激光器模块31和激光器驱动控制单元50的总体结构的图。
激光器驱动控制单元50配置为包括电流-电压转换器(converter)51、基谐波信号放大器52、信号微分检测器(signal differentiation detector)53、波长稳定控制电路54、温度稳定PID电路55和激光器驱动电路56。
电流-电压转换器51将所接收的来自光检测器41的电信号转换成电压。基谐波信号放大器52放大由电流-电压转换器51转换的电压。信号微分检测器53进行由基谐波信号放大器52放大的电压波形的微分并产生从参考气体的吸收中心波长λ0偏移的偏移信号。
波长稳定控制电路54将可调半导体激光器1的发射波长λ稳定到参考气体的吸收中心波长λ0。
更特别地，波长稳定控制电路54将从信号微分检测器53接收到的偏移信号转换成可调半导体激光器1的温度，将结果输出到温度稳定PID电路55，并根据表示从其偏移的偏移信号将控制信号输出到参考气体单元40。
温度稳定PID电路55控制由珀耳帖装置构成的温度控制装置35。更特别地，根据来自波长稳定控制电路54的温度信号，温度稳定PID电路55提供PID控制，使得可调半导体激光器1被设置到引起在期望波长处振荡的温度，从而稳定地将可调半导体激光器1的温度保持在期望温度处。
相关于与中心电流值(偏置电流值)或者可调半导体激光器1的振荡波长对应于参考气体(待测气体)的吸收特性的吸收中心波长的电流值对应的中心，激光器驱动电路56施加具有预定振幅的调制信号b和调制频率到包括在半导体激光器模块31中的可调半导体激光器1。
结果，其波长可根据与吸收中心波长相关的预定振幅和频率而改变的激光束从半导体激光器模块31输出。
根据来自波长稳定控制电路54的温度信号，激光器驱动电路56控制中心电流值(偏置电流值)从而能够获得由半导体激光器模块31输出的激光束的上述波长特性。
由此，在第五实施例的气体检测器中，使从可调半导体激光器1辐射的激光束穿过填充有与测量目标气体相同的气体的参考气体单元40，其中可调半导体激光器1的温度和施加到可调半导体激光器1的调制信号b的中心电流值(偏置电流值)被自动控制，使得激光束的中心波长与参考气体(测量目标气体)的吸收特性的吸收中心波长匹配。
图8C是显示图8A所示的气体检测器和气体检测单元60的总体结构的图。
参考图8C，从半导体激光器模块31输出的与吸收中心波长相关地波长调制激光束在穿过测量目标气体时相应于吸收特性被吸收；之后，光检测器41接收的激光束被转换成电(电流)信号c，并输入到气体检测单元60。
为了便于描述，图8C单独示出半导体激光器模块31的光检测器41。
已经参考图8B描述了激光器驱动控制单元50的详细构造及其操作。
气体检测单元60包括电流-电压转换器61、基谐波信号检测器(fundamental harmonic signal detector)62、倍谐波信号检测器(doubleharmonic signal detector)63和驱动器64。
电流-电压转换器61将输入电流的电(电流)信号c转换成电压的电信号c，并将已转换的信号传送到基谐波信号检测器62和倍谐波信号检测器63。
基谐波信号检测器62取出基谐波信号d1，其是包含于输入电信号c中的调制频率的信号分量，并将取出的信号输送到驱动器64。
倍谐波信号检测器63取出倍谐波信号d2，其是包含于输入电信号c中的调制频率的倍频的信号分量，并将取出的信号输送到驱动器64。
驱动器64计算倍谐波信号d2的振幅D2与基谐波信号d1的振幅D1之间的比率(D2/D1)，并输出所计算的比率(D2/D1)作为与相应气体浓度对应的检测值D(＝D2/D1)。
如上所述，构造本发明的可调半导体激光器1，使电极对17和18以及加热部分20(或者20A和20B)串联连接到单个的外部电源2，由此将驱动电流从单个外部电源2同时提供到电极对17和18以及加热部分20(或者20A和20B)。
因此，在采用本发明的可调半导体激光器1的TDLAS方案的气体检测器的情况下，可以增大折射率变化，从而利用单路电流控制波长在期望的可调波长范围内并控制激光器输出。
此外，在控制激光输出和波长的情况下，由于共用单个电源，因此只需要提供单个电源来完成操作。
因此，简化了本发明可调半导体激光器1的构造，使得可调半导体激光器1可以通过引入到便携式气体检测器30中而被使用，便携式气体检测器30中功耗低，且外壳中的部件安装空间、电源容量等被限制。
此外，当采用第一实施例的可调半导体激光器时，形成如下结构，其中有源区A(有源层12)不直接被加热部分20加热，由此可以增长器件自身的寿命。
在第三或第四实施例的各可调半导体激光器1C或1D中，衍射光栅14设置在抗反射膜21所夹区域中在一端或两端中的每一个。
然而，本发明不限于这样的结构，本发明的结构(其中电极对和加热部分串联连接到单个电源的结构)还可以在光波导中具有至少单个衍射光栅区域的可调半导体激光器中采用。
更特别地，本发明的可调半导体激光器1的结构可以如此，优选地，加热部分20(或者20A和20B)设置在没有模式调变(mode hopping)的区域中，电极对17和18以及加热部分20(20A、20B)串联连接到单个外部电源。
虽然已经在上面描述了本发明的优选实施例，但本发明不受优选实施例的描述和附图的限制。
当然，本领域技术人员根据优选实施例可完成的其他实施例、示例、操作技术全部包括在本发明的范围内。

Claims (28)

1.一种可调半导体激光器，特征在于包括：
半导体衬底；
形成在该半导体衬底上并产生光的有源层；
波长控制区域，该波长控制区域形成为包括该有源层，形成在光波导中且在至少一部分中包括衍射光栅，该光波导引导该有源层产生的光，该衍射光栅从该有源层产生的光选择具有预定波长的光；
形成在该光波导上方的盖层；
形成在该盖层上方的绝缘膜；
形成在该半导体衬底下面的第一驱动电极；
形成在该盖层上方的第二驱动电极；
加热部分，形成在该绝缘膜上方并用于加热该波长控制区域的至少一部分；
设置在该加热部分中的第一加热端子和第二加热端子；
连接在该第二驱动电极和该第一加热端子之间的第一连接线；以及
通过电源连接在该第一驱动电极和该第二加热端子之间的第二连接线，
其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此控制从该光波导传送到外部的光的波长。
2.根据权利要求1的可调半导体激光器，其特征在于：
该波长控制区域包括由该衍射光栅形成的分布式布拉格反射区和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区；且
该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
3.根据权利要求2的可调半导体激光器，其特征在于：进一步配置该加热部分从而能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
4.根据权利要求1的可调半导体激光器，其特征在于：
该波长控制区域包括一个衍射光栅；且
该加热部分构造为能够均匀加热所述一个衍射光栅的整个区域。
5.根据权利要求4的可调半导体激光器，其特征在于：所述一个衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
6.根据权利要求4的可调半导体激光器，其特征在于：所述一个衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
7.根据权利要求1的可调半导体激光器，其特征在于：
该波长控制区域由形成在该光波导的多个部分中的多个衍射光栅构成；且
该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅从而该多个衍射光栅的各个光栅选择的各波长彼此相同。
8.根据权利要求7的可调半导体激光器，其特征在于：该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分构成，且该多个加热部分串联连接。
9.根据权利要求1的可调半导体激光器，其特征在于：该加热部分由薄膜电阻器构成。
10.根据权利要求1的可调半导体激光器，其被采用在气体检测器中，该气体检测器辐射具有预定波长的激光束到检测空间中，并利用检测目标气体削弱该激光束的特性，通过使用可调二极管激光吸收谱方案进行气体检测。
11.一种包括可调半导体激光器的气体检测器，其辐射具有预定波长的激光束到检测空间中，并利用检测目标气体削弱该激光束的特性，通过使用可调二极管激光吸收谱方案进行气体检测，其特征在于该可调半导体激光器包括：
半导体衬底；
形成在该半导体衬底上并产生光的有源层；
波长控制区域，该波长控制区域形成为包括该有源层，形成在光波导中且在至少一部分中包括衍射光栅，该光波导引导该有源层产生的光，该衍射光栅从该有源层产生的光选择具有预定波长的光；
形成在该光波导上方的盖层；
形成在该盖层上方的绝缘膜；
形成在该半导体衬底下面的第一驱动电极；
形成在该盖层上方的第二驱动电极；
加热部分，形成在该绝缘膜上方并用于加热该波长控制区域的至少一部分；
设置在该加热部分中的第一加热端子和第二加热端子；
连接在该第二驱动电极和该第一加热端子之间的第一连接线；以及
通过电源连接在该第一驱动电极和该第二加热端子之间的第二连接线，
其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此控制从该光波导传送到外部的光的波长。
12.根据权利要求11的气体检测器，其特征在于：
该波长控制区域包括由该衍射光栅形成的分布式布拉格反射区和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区；且
该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
13.根据权利要求12的气体检测器，其特征在于：进一步配置该加热部分从而能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
14.根据权利要求11的气体检测器，其特征在于：
该波长控制区域包括一个衍射光栅；且
该加热部分构造为能够均匀加热所述一个衍射光栅的整个区域。
15.根据权利要求14的气体检测器，其特征在于：所述一个衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
16.根据权利要求14的气体检测器，其特征在于：所述一个衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
17.根据权利要求11的气体检测器，其特征在于：
该波长控制区域由形成在该光波导的多个部分中的多个衍射光栅构成；且
该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅从而所述多个衍射光栅的各个光栅选择的各波长彼此相同。
18.根据权利要求17的气体检测器，其特征在于：该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分构成，且该多个加热部分串联连接。
19.根据权利要求11的气体检测器，其特征在于：该加热部分由薄膜电阻器构成。
20.一种制造可调半导体激光器的方法，该方法的特征在于包括：
在半导体衬底上方形成光波导的步骤，该光波导包括产生光的有源层和波长控制区域，该波长控制区域在至少一部分中包括衍射光栅，该衍射光栅从该有源层产生的光选择并反射具有预定波长的光；
在该光波导上方形成盖层的步骤；
在该盖层上方形成绝缘膜的步骤；
在该半导体衬底下面形成第一驱动电极的步骤；
在该盖层上方形成第二驱动电极的步骤；
在该绝缘膜上方形成加热部分的步骤，用于加热该波长控制区域的至少一部分；
在该加热部分中形成第一加热端子和第二加热端子的步骤；
通过使用第一连接线连接该第二驱动电极和该第一加热端子之间的步骤；以及
通过使用第二连接线经由电源连接该第一驱动电极和该第二加热端子之间的步骤，
其中调节从该电源提供到通过该加热部分串联连接的该第一和第二连接线的电流，由此控制从该光波导传送到外部的光的波长。
21.根据权利要求20的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：
该波长控制区域包括由该衍射光栅形成的分布式布拉格反射区和邻接该分布式布拉格反射区的相位调节区；且
该加热部分构造为能够加热该相位调节区的至少一部分。
22.根据权利要求21的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：进一步构造该加热部分从而能够均匀加热该分布式布拉格反射区的整个区域。
23.根据权利要求20的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：
该波长控制区域由一个衍射光栅构成；且
该加热部分构造为能够均匀加热所述一个衍射光栅的整个区域。
24.根据权利要求23的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：所述一个衍射光栅跨该光波导的整个区域形成。
25.根据权利要求23的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：所述一个衍射光栅形成在该光波导的一部分中。
26.根据权利要求20的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：
该波长控制区域由形成在该光波导的多个部分中的多个衍射光栅构成；且
该加热部分构造为能够加热该多个衍射光栅从而该多个衍射光栅的各个衍射光栅选择的各波长彼此相同。
27.根据权利要求26的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：该加热部分由分别加热该多个衍射光栅的多个加热部分构成，且该多个加热部分串联连接。
28.根据权利要求20的制造可调半导体激光器的方法，其特征在于：该加热部分由薄膜电阻器构成。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105765799A (zh) * 2013-11-30 2016-07-13 统雷量子电子有限公司 可调谐半导体辐射源

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4231854B2 (ja) * 2005-03-17 2009-03-04 アンリツ株式会社 半導体レーザ素子及びガス検知装置
US20100168405A1 (en) 2006-08-11 2010-07-01 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Activator including biosurfactant as active ingredient, mannosyl erythritol lipid, and production method thereof
JP4850757B2 (ja) 2007-03-08 2012-01-11 日本電信電話株式会社 波長可変半導体レーザ素子及びその制御装置、制御方法
DE102007039219B4 (de) * 2007-08-20 2010-04-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Spektral abstimmbares Lasermodul
KR100959170B1 (ko) * 2008-02-26 2010-05-24 한국광기술원 금속 박막 히터가 집적되어 있는 자기 발진 다중 영역 ｄｆｂ 레이저 다이오드의 제조방법
US8149890B2 (en) 2008-12-04 2012-04-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Multiple distributed feedback laser devices
US7864824B2 (en) 2008-12-04 2011-01-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Multiple distributed feedback laser devices
EP2402996A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-04 Alcatel Lucent A device comprising an active component and associated electrodes and a method of manufacturing such device
JP5919682B2 (ja) * 2011-08-26 2016-05-18 富士通株式会社 半導体レーザ装置
DE102012202893B3 (de) * 2012-02-27 2013-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Messung der Konzentration einer Gaskomponente in einem Messgas und Laserspektrometer
JP6155770B2 (ja) * 2013-03-29 2017-07-05 富士通株式会社 光素子及び光モジュール
USD734187S1 (en) * 2013-06-24 2015-07-14 New Cosmos Electric Co., Ltd. Gas detector
JP6277660B2 (ja) * 2013-10-16 2018-02-14 住友電気工業株式会社 全二重光トランシーバ
US9246307B1 (en) * 2014-10-08 2016-01-26 Futurewei Technologies, Inc. Thermal compensation for burst-mode laser wavelength drift
US9537287B2 (en) 2014-10-08 2017-01-03 Futurewei Technologies, Inc. Thermal compensation for burst-mode laser wavelength drift
CN112838472B (zh) 2015-03-06 2023-12-26 苹果公司 半导体激光器的发射波长和输出功率的独立控制
WO2016176364A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Apple Inc. Vernier effect dbr lasers incorporating integrated tuning elements
DE102015119226A1 (de) * 2015-11-09 2017-05-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterlaserdiode
KR20180051196A (ko) * 2016-11-08 2018-05-16 삼성전자주식회사 분광기, 생체정보 측정 장치 및 방법
CN107093839B (zh) * 2017-06-14 2024-04-09 西安炬光科技股份有限公司 一种半导体激光器波长稳定系统和实现方法
CN113725725A (zh) 2017-09-28 2021-11-30 苹果公司 使用量子阱混合技术的激光架构
US11552454B1 (en) * 2017-09-28 2023-01-10 Apple Inc. Integrated laser source
CN108336634A (zh) * 2018-04-17 2018-07-27 大连藏龙光电子科技有限公司 应用于下一代pon技术的可调激光器发射端热沉
US11171464B1 (en) 2018-12-14 2021-11-09 Apple Inc. Laser integration techniques
CN111089850B (zh) * 2020-02-17 2021-09-28 北京航空航天大学 一种基于单一组分吸收光谱的多组分浓度的估计方法
KR102426648B1 (ko) 2020-10-20 2022-07-29 한국과학기술연구원 집적형 광음향 가스 센서 및 이의 제조방법
CN113625381B (zh) * 2021-10-08 2022-01-04 中国工程物理研究院流体物理研究所 一种可调面型体布拉格光栅及光谱成像仪
CN114199809B (zh) * 2021-11-23 2024-02-09 南京大学 单片集成红外激光气体检测装置
WO2023248412A1 (ja) * 2022-06-23 2023-12-28 日本電信電話株式会社 波長可変レーザ、波長可変レーザモジュールおよび波長可変レーザの層構造の製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03196587A (ja) * 1989-12-25 1991-08-28 Mitsubishi Electric Corp 電極分割型半導体レーザ
JP3152424B2 (ja) 1990-07-13 2001-04-03 株式会社日立製作所 波長可変半導体レーザ
JP2804838B2 (ja) * 1990-10-11 1998-09-30 国際電信電話株式会社 波長可変半導体レーザ
JP2536390B2 (ja) 1993-04-21 1996-09-18 日本電気株式会社 半導体レ―ザおよびその製造方法
JP2713256B2 (ja) * 1995-07-21 1998-02-16 日本電気株式会社 光通信等に用いる波長可変半導体レーザ
JP3990745B2 (ja) 1995-09-06 2007-10-17 アンリツ株式会社 半導体光モジュール
JP2001142037A (ja) * 1999-11-17 2001-05-25 Oki Electric Ind Co Ltd 電界効果型光変調器および半導体光素子の製造方法
WO2002058197A2 (en) * 2000-10-30 2002-07-25 Santur Corporation Laser thermal tuning
JP4288953B2 (ja) 2002-02-19 2009-07-01 三菱電機株式会社 波長可変半導体レーザ
JP3773880B2 (ja) 2002-06-27 2006-05-10 アンリツ株式会社 分布帰還型半導体レーザ
US20040190580A1 (en) * 2003-03-04 2004-09-30 Bardia Pezeshki High-yield high-precision distributed feedback laser based on an array
JP2005106521A (ja) 2003-09-29 2005-04-21 Anritsu Corp 半導体レーザユニット及びガス濃度測定装置
JP4231854B2 (ja) * 2005-03-17 2009-03-04 アンリツ株式会社 半導体レーザ素子及びガス検知装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105765799A (zh) * 2013-11-30 2016-07-13 统雷量子电子有限公司 可调谐半导体辐射源
CN105765799B (zh) * 2013-11-30 2020-06-23 统雷量子电子有限公司 可调谐半导体辐射源

Also Published As

Publication number Publication date
CN1957508A (zh) 2007-05-02
EP1737089A1 (en) 2006-12-27
JP2006261424A (ja) 2006-09-28
EP1737089A4 (en) 2011-02-02
EP1737089B1 (en) 2011-12-21
KR20070015201A (ko) 2007-02-01
KR100799782B1 (ko) 2008-01-31
US7620078B2 (en) 2009-11-17
WO2006098427A1 (ja) 2006-09-21
US20090086206A1 (en) 2009-04-02
JP4231854B2 (ja) 2009-03-04

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