CN114899698A - 激光器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种激光器及其制造方法，其中激光器包括无源段，无源段包括无源段波导层，光束在无源段波导层内沿第一方向传播，无源段波导层包括渐变区，渐变区沿第一方向厚度递减，渐变区沿第一方向宽度递增。制造方法包括在在基介质层上外延生长无源段波导层；制作掩膜；将掩膜盖在基介质层和部分无源段波导层上；将无源段波导层的渐变区刻蚀为沿第一方向厚度递减，沿第一方向宽度递增。本申请提供了一种激光器及其制造方法，能够提升激光器与光纤的耦合效率，省去额外的提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。
Description
技术领域
本申请属于光电子技术领域，具体涉及一种激光器及其制造方法。
背景技术
目前，光电行业的趋势是将更多功能集成到更小的封装发展，模块小型化使得封装已经占据了激光器模块较大部分成本，因为激光芯片和光纤的光斑尺寸差异很大，需要使用透镜进行精密对准，而具有小发散角的半导体激光器因其能够有效的简化封装对准耦合过程，降低封装成本，在模拟与数字通信、WDM泵浦源、光谱学、遥感、自由空间通信、基于激光的雷达和波长转换等领域有着非常重要的应用。
目前为了减小边发射半导体激光器的远场发散角，提升激光器与光纤的耦合效率，很多激光器研究人员或公司采用掩埋异质结结构激光器或者通过选择生长技术在激光器端面集成模斑转换器，来实现近场光斑增大，减小远场发散角，但这种方式会导致使得芯片制作工艺复杂，增加芯片制造成本。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种激光器及其制造方法，能够提升激光器与光纤的耦合效率，省去额外的提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。
为了解决上述问题，本申请提供了一种激光器，包括无源段，所述无源段包括无源段波导层，光束在所述无源段波导层内沿第一方向传播，所述无源段波导层包括渐变区，所述渐变区沿所述第一方向厚度递减，所述渐变区沿所述第一方向宽度递增。
可选的，所述渐变区包括曲面壁，所述曲面壁为内凹面，以使所述渐变区沿所述第一方向厚度递减。
可选的，沿所述渐变区宽度方向延伸的平面为第一平面，沿所述渐变区厚度方向延伸的平面为第二平面，所述曲面壁在所述第二平面内的投影为曲线，所述曲线的切线与所述第一平面所呈的夹角中较小的角的角度不大于60°。
可选的，所述渐变区还包括平面壁，所述平面壁与所述第一平面相平行，所述平面壁与所述曲面壁在所述渐变区的厚度方向上相对设置。
可选的，所述渐变区包括进光端和出光端，所述出光端位于所述进光端的第一方向侧；所述进光端的厚度为100～200nm，所述出光端的厚度为30～60nm；所述进光端的宽度为2～4μm，所述出光端的宽度为15～25μm；所述渐变区沿所述第一方向的长度为30～100μm。
可选的，所述无源段波导层还包括平直区，所述平直区沿所述第一方向呈直线延伸，所述渐变区位于所述平直区的第一方向侧，所述平直区的厚度与所述进光端的厚度相同。
本申请的另一方面，提供了一种激光器的制造方法，用于制造如上述的激光器；所述方法包括：
在基介质层上外延生长所述无源段波导层；
制作掩膜；
将所述掩膜盖在所述基介质层和部分所述无源段波导层上；
将所述无源段波导层的所述渐变区刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增。
可选的，所述渐变区包括进光端和出光端，所述出光端位于所述进光端的第一方向侧；
所述将所述无源段波导层的所述渐变区刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增，包括：将所述渐变区的所述出光端的厚度刻蚀为30～60nm；将所述进光端的宽度刻蚀为2～4μm，将所述出光端的宽度刻蚀为15～25μm；所述渐变区沿所述第一方向的长度为30～100μm。
可选的，在所述在基介质层上外延生长无源段波导层之前，包括：
在衬底上依次外延制作生长缓冲层、光栅层、第一限制层、第一波导层、量子阱层、第二波导层；
制作二氧化硅掩膜，将所述二氧化硅掩膜盖在有源段上，刻蚀去除无源段的所述第一波导层、所述量子阱层和所述第二波导层，形成所述基介质层；
所述无源段波导层外延生长在所述无源段的所述第一限制层上。
可选的，在所述将所述无源段波导层的所述渐变区刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增之后，包括：
去除所述掩膜，在所述无源段波导层上外延生长第二限制层、腐蚀停止层、上包层脊波导和欧姆接触层；
制作光刻胶掩膜，将所述光刻胶掩膜盖在所述有源段的所述欧姆接触层上，腐蚀去除所述无源段的所述欧姆接触层。
有益效果
本发明的实施例中所提供的一种激光器及其制造方法，能够提升激光器与光纤的耦合效率，省去额外的提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。
附图说明
图1为本申请实施例的激光器的剖视结构示意图；
图2为本申请实施例的激光器的左视图；
图3为本申请实施例的激光器的右视图；
图4为本申请实施例的将掩膜盖在基介质层和部分无源段波导层上时的俯视图；
图5为本申请实施例的将掩膜盖在基介质层和部分无源段波导层上时的剖视图；
图6为本申请实施例的刻蚀无源段波导层后的剖视图；
图7为本申请实施例的激光器中光场从量子阱区向无源段波导层传输的仿真图；
图8为本申请实施例的有源段横向模场分布图；
图9为本申请实施例的无源段横向模场分布图；
图10为本申请实施例的有源段输出光场远场光斑图；
图11为本申请实施例的无源段输出光场远场光图。
附图标记表示为：
1、衬底；2、缓冲层；3、光栅层；4、第一限制层；5、第一波导层；6、量子阱层；7、第二波导层；8、第二限制层；9、腐蚀停止层；10、上包层脊波导；11、欧姆接触层；12、P型电极；13、无源段波导层；131、渐变区；132、平直区；14、增透膜；15、高反膜；16、掩膜。
具体实施方式
结合参见图1至图6所示，根据本申请的实施例，一种激光器，包括无源段，无源段包括无源段波导层13，光束在无源段波导层13内沿第一方向传播，无源段波导层13包括渐变区131，渐变区131沿第一方向厚度递减，提高了无源输出端面在渐变区131厚度方向，也即垂直方向模场尺寸，减小了远场的垂直发散角，将光斑由椭圆形光斑转换为近似圆形光斑，远场特性得到较大改善，提升了激光器与光纤的耦合效率。渐变区131沿第一方向宽度递增，使无源段光场同时在渐变区131的宽度方向，也即水平方向上向两侧扩展，使得光场水平方向向两侧耦合，无源段端面模场光斑尺寸相对于有源段端面模场尺寸明显增加，近场光斑得到扩展，使得远场水平发散角减小，进一步减少与光线孔径的差异。通过将渐变区131设置为沿第一方向厚度递减，且沿第一方向宽度递增，可实现不必额外设置提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。
进一步的，激光器呈长方体结构，且在使用时通常水平放置。第一方向即为激光器所呈长方体结构的长度方向，无源段波导层13为激光器的无源段中的一层，激光器水平放置时，无源段波导层13大致沿水平方向设置，无源段波导层13和激光器的宽度方向即为水平方向，无源段波导层13和激光器的厚度方向即为竖直方向。
进一步的，渐变区131可为无源段波导层13的一部分，也可以为无源段波导层13的整体。本实施例中，渐变区131为无源段波导层13的一部分，也即无源段波导层13的一部分沿第一方向厚度递减，且沿第一方向宽度递增。
进一步的，渐变区131位于光束在无源段波导层13内传播的尾段。
进一步的，需要说明的是，本申请中的渐变区131是无源段波导层13的一部分，也就是激光器内部的无源段的一部分，并非设置在激光器或芯片表面上的脊波导。
渐变区131包括曲面壁，曲面壁为内凹面，以使渐变区131沿第一方向厚度递减，实现了无源段波导层13的渐变。
进一步的，内凹面即为中部向内凹陷的面，如图1所示，内凹面为渐变区131的顶面，顶面向内凹陷。也即凹陷区域的开口朝向远离渐变区131的方向。
沿渐变区131宽度方向延伸的平面为第一平面，沿渐变区131厚度方向延伸的平面为第二平面，曲面壁在第二平面内的投影为曲线，曲线的切线与第一平面所呈的夹角中较小的角的角度不大于60°，避免厚度减小过快造成折射率过大突变。在较长的渐变长度内实现波导逐渐变薄，使折射率逐渐减小，对光场限制作用逐渐降低。
进一步的，第一平面可为水平面，第二平面为竖直面。
进一步的，曲面壁在第二平面内的投影为曲线，曲线的切线与第一平面所呈的夹角也可称为曲面下降角度。
渐变区131还包括平面壁，平面壁与第一平面相平行，平面壁与曲面壁在渐变区131的厚度方向上相对设置，通过设置平面壁，保证渐变区131的稳定设置。
进一步的，平面壁为渐变区131的底面。
渐变区131包括进光端和出光端，出光端位于进光端的第一方向侧，进光端的厚度为100～200nm，出光端的厚度为30～60nm，使渐变区131渐变至适合的厚度范围，将光斑由椭圆形光斑转换为近似圆形光斑，改善远场特性。
进光端的宽度为2～4μm，出光端的宽度为15～25μm，使无源段光场同时在渐变区131的宽度方向，也即水平方向上向两侧扩展，使得光场水平方向向两侧耦合，无源段端面模场光斑尺寸相对于有源段端面模场尺寸明显增加，近场光斑得到扩展，使得远场水平发散角减小，进一步减少与光线孔径的差异。
渐变区131沿第一方向的长度为30～100μm。
进一步的，渐变区131的厚度从进光端的100～200nm递减至出光端的30～60nm。渐变区131的宽度从进光端的2～4μm递增至出光端的15～25μm。
具体的，本实施例中，进光端的厚度为160nm，出光端的厚度为30nm。渐变区131的进光端的宽度为3μm，出光端的宽度为20μm。渐变区131沿第一方向的长度为30μm。
无源段波导层13还包括平直区132，平直区132沿第一方向呈直线延伸，渐变区131位于平直区132的第一方向侧，光束从平直区132传播至渐变区131内，通过设置平直区132，能够进一步避免引厚度下降过快造成折射率过大突变的问题。
进一步的，平直区132大致为长方体形状。
进一步的，出光端位于渐变区131上，渐变区131的进光端与平直区132相接。
进一步的，平直区132的厚度与渐变区131的进光端的厚度相同。
进一步的，渐变区131在第一平面内的投影为梯形。
进一步的，曲面壁的曲率与渐变区131在第一平面内的投影所呈的梯形中两条腰的斜率正相关，腰的斜率越大，曲面壁曲率也越大，因为在刻蚀形成曲面壁时，掩膜窗口区域尺寸越大，刻蚀速率越快。
具体的，本实施例中，渐变区131在第一平面内的投影为等腰梯形，保证平稳过渡。
激光器还包括有源段，有源段与无源段相接，有源段和无源段沿第一方向延伸，无源段位于有源段的第一方向侧，有源段沿第一方向的长度为120～2000μm。
具体的，本实施例中，有源段长度为180μm。
具体的，有源段包括第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7，第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7沿竖直方向依次叠置，第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7形成的整体与无源段波导层13在第一方向上相对设置，第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7形成的整体沿竖直方向的厚度为150nm。
激光器还包括高反膜15和增透膜14，增透膜14盖设在无源段远离有源段的一端，反射膜盖设在有源段远离无源段的一端。通过设置反射膜能够将有源段发出的光反射至无源段内，避免光束外泄。通过设置增透膜14，能够减少反射光，增加透光量，减少杂散光。
进一步的，增透膜14与无源段的所有介质层相接，反射膜与有源段的所有介质层相接。
进一步的，增透膜14镀设在无源段远离有源段的一端，反射膜镀设在有源段远离无源段的一端。
进一步的，反射膜为高反膜15，反射膜的反射率为85％～95％。
进一步的，增透膜14的反射率为0.1％～0.5％。
有源段包括依次叠置的衬底1、缓冲层2、光栅层3、第一限制层4、第一波导层5、量子阱层6、第二波导层7、第二限制层8、腐蚀停止层9、上包层脊波导10、欧姆接触层11、P型电极12。
进一步的，第一限制层4为N型限制层，第一波导层5为下波导层，量子阱层6为多量子阱层6，第二波导层7为上波导层，第二限制层8为P型限制层。
无源段通过二次外延对接生长，包括依次叠置的无源段波导层13、第二限制层8、腐蚀停止层9、上包层脊波导10，还包括从有源段伸入至无源段内的衬底1和缓冲层2。
具体的，本实施例中，缓冲层2、光栅层3、N型限制层、下波导层、多量子阱层6、上波导层、P型限制层、无源波导层、腐蚀停止层9和上包层脊波导10的厚度与折射率如下表。
表1激光器介质层的厚度与折射率
| 介质层 | 厚度 | 折射率 |
| 缓冲层 | —— | 3.2 |
| 光栅层 | 45 | 3.24 |
| N型限制层 | 35 | 3.2 |
| 下波导层 | 30 | 3.45 |
| 量子阱层 | 90 | 3.48 |
| 上波导层 | 30 | 3.45 |
| P型限制层 | 35 | 3.2 |
| 无源波导层 | 160 | 3.48 |
| 腐蚀停止层 | 100 | 3.2 |
| 上包层脊波导 | 2000 | 3.2 |
有源段内的量子阱层6为InGaAlAs或InGaAsP多量子阱，无源段波导层13为InGaAsP材料制成，无源段波导层13材料带隙大于有源段量子阱为InGaAlAs或InGaAsP多量子阱材料带隙。
本实施例的另一方面，提供了一种激光器的制造方法，用于制造如上述的激光器；激光器的制造方法包括：
在基介质层上外延生长无源段波导层13，
制作掩膜16；
将掩膜16盖在基介质层和部分无源段波导层13上；
将无源段波导层13的渐变区131刻蚀为沿第一方向厚度递减，且沿第一方向宽度递增。
通过将无源段波导层13的渐变区131刻蚀为沿第一方向厚度递减，能够提高了无源输出端面垂直方向模场尺寸，减小了远场的垂直发散角，将光斑由椭圆形光斑转换为近似圆形光斑，远场特性得到较大改善，提升了激光器与光纤的耦合效率。通过将无源段波导层13的渐变区131刻蚀为沿第一方向宽度递增，使无源段光场同时在渐变区131的宽度方向，也即水平方向上向两侧扩展，使得光场水平方向向两侧耦合，无源段端面模场光斑尺寸相对于有源段端面模场尺寸明显增加，近场光斑得到扩展，使得远场水平发散角减小，进一步减少与光线孔径的差异。通过将渐变区131刻蚀为沿第一方向厚度递减，且沿第一方向宽度递增，还可实现不必额外设置提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。如图7所示，激光器中光场从有源段的量子阱层6向无源段波导层13传输的仿真图，可以明显的观察到光场能量从有源段向无源段传播过程中，横向光场在垂直方向上发生扩展。
如图8、图9所示，由于光在波导中传输时，由于无源段波导层13的厚度逐渐减小，在垂直方向上逐渐无法有效限制光场，使光场在垂直方向上出现明显扩展，无源段端面模场光斑尺寸相对于有源段端面模场尺寸明显增加。
如图10、图11所示，远场光斑明显减小，特别是在垂直方向上，光斑也由椭圆形状转变为更加接近于圆形光斑，远场特性得到较大改善。
进一步的，制作掩膜16包括：制作平面掩膜，在平面掩膜上开设窗口，使窗口在渐变区131的宽度方向递增，以使渐变区131沿第一方向宽度递增。
渐变区131包括进光端和出光端，出光端位于进光端的第一方向侧；将无源段波导层13的渐变区131刻蚀为沿第一方向厚度递减，沿第一方向宽度递增，包括：
将渐变区131的出光端的厚度刻蚀为30～60nm；
将进光端的宽度刻蚀为2～4μm，将出光端的宽度刻蚀为15～25μm；使无源段光场同时在渐变区131的宽度方向，也即水平方向上向两侧扩展，使得光场水平方向向两侧耦合，无源段端面模场光斑尺寸相对于有源段端面模场尺寸明显增加，近场光斑得到扩展，使得远场水平发散角减小，进一步减少与光线孔径的差异。
渐变区131沿第一方向的长度为30～100μm。
具体的，本实施例中，将出光端的厚度刻蚀为30nm。将渐变区131的进光端的宽度刻蚀为3μm，将出光端的宽度刻蚀为20μm。将渐变区131沿第一方向的长度刻蚀为30μm。
进一步的，制作掩膜16包括：制作平面掩膜，在平面掩膜上开设窗口，使窗口沿第一方向宽度递增，进而实现将述渐变区131刻蚀为沿第一方向宽度递增。
具体的，窗口呈等腰梯形，上底宽度为2～4μm，下底宽度为15～25μm。本实施例中，上底宽度为3μm，下底宽度为20μm。
在基介质层上外延生长无源段波导层13之前，包括：在衬底1上依次外延制作生长缓冲层2、光栅层3、第一限制层4、第一波导层5、量子阱层6、第二波导层7；制作二氧化硅掩膜，将二氧化硅掩膜盖在有源段上，刻蚀去除无源段的第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7，形成基介质层，无源段波导层13外延生长在无源段的第一限制层4上，为无源段波导层13提供了设置位置。
在将无源段波导层13刻蚀为沿第一方向厚度递减之后，包括：去除掩膜16，在无源段波导层13上外延生长第二限制层8、腐蚀停止层9、上包层脊波导10和欧姆接触层11；制作光刻胶掩膜，将光刻胶掩膜盖在有源段的欧姆接触层11上，腐蚀去除无源段的欧姆接触层11。
进一步的，将无源段波导层13的渐变区131的进光端的厚度保持为100～200nm。本实施例中，进光端的厚度保持为160nm。
综上，制造方法步骤为：
S1、在衬底1上依次外延制作生长缓冲层2、光栅层3、第一限制层4、第一波导层5、量子阱层6、第二波导层7；
S2、利用光刻制作二氧化硅掩膜，将二氧化硅掩膜盖在有源段上，通过干法刻蚀加湿法腐蚀方法刻蚀去除无源段的第一波导层5、量子阱层6和第二波导层7，干法刻蚀加湿法腐蚀深度为1000～2000nm；
S3、在MOCVD中二次外延生长无源段波导层13；
S4、去除二氧化硅掩膜后，重新制作制作平面掩膜，在平面掩膜上开设窗口，使窗口沿第一方向宽度递增，窗口中宽度较宽的一端的宽度为20μm，窗口中宽度较窄的一端的宽度为3μm，窗口沿第一方向的长度为30μm，将掩膜16盖在基介质层和部分无源段波导层13上，膜窗口位于无源段上，进行干法刻蚀，制作出无源段波导层13；
S5、去除掩膜16，继续外延生长继续外延生长P型限制层、腐蚀停止层9、上包层、欧姆接触层11；
S6、通过光刻制作光刻胶掩膜，盖住有源段欧姆接触层11，利用湿法腐蚀掉无源段欧姆接触层11。
现有技术中，通常采用SAG方法制作渐变波导，这种方式需要进行二次外延，外延工艺控制更加复杂，掩膜窗口和长晶速率需要严格控制，而本申请中，直接生长平面波导后采用梯形掩膜窗口区域直接应用干法刻蚀即可实现波导厚度渐变结构制作。如果采用SAG方式制作的波导只在刻蚀区和掩膜区交界处出现渐变区域，波导渐变结构较短，损耗较大，只能减小外部反馈光对激光器内部光场的影响。而本申请中，采用刻蚀方法实现波导厚度渐变，其渐变区域长度可控，能够实现较小的波导损耗。
本实施例中的激光器，在激光器腔通过对接生长的方式，集成无源段波导层13，有源段注入电流产生光增益实现激射后，通过AR端面输出时，会经过厚度渐变的无源段波导层13，由于厚度逐渐减小，在垂直方向上使得光场从无源段波导层13沿竖直方向上下扩散，到达输出端面时，光斑垂直方向尺寸得到有效增加，近场光斑得到扩展，使得远场发散角减小，进而提升激光器与光纤的耦合效率，省去额外的提升耦合效率的部件，简化芯片制作工艺，减少芯片制造成本。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光器，其特征在于，包括无源段，所述无源段包括无源段波导层(13)，光束在所述无源段波导层(13)内沿第一方向传播，所述无源段波导层(13)包括渐变区(131)，所述渐变区(131)沿所述第一方向厚度递减，所述渐变区(131)沿所述第一方向宽度递增。
2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述渐变区(131)包括曲面壁，所述曲面壁为内凹面，以使所述渐变区(131)沿所述第一方向厚度递减。
3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，沿所述渐变区(131)宽度方向延伸的平面为第一平面，沿所述渐变区(131)厚度方向延伸的平面为第二平面，所述曲面壁在所述第二平面内的投影为曲线，所述曲线的切线与所述第一平面所呈的夹角中较小的角的角度不大于60°。
4.根据权利要求3所述的激光器，其特征在于，所述渐变区(131)还包括平面壁，所述平面壁与所述第一平面相平行，所述平面壁与所述曲面壁在所述渐变区(131)的厚度方向上相对设置。
5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，所述渐变区(131)包括进光端和出光端，所述出光端位于所述进光端的第一方向侧；
所述进光端的厚度为100～200nm，所述出光端的厚度为30～60nm；
所述进光端的宽度为2～4μm，所述出光端的宽度为15～25μm；
所述渐变区(131)沿所述第一方向的长度为30～100μm。
6.根据权利要求5所述的激光器，其特征在于，所述无源段波导层(13)还包括平直区(132)，所述平直区(132)沿所述第一方向呈直线延伸，所述渐变区(131)位于所述平直区(132)的第一方向侧，所述平直区(132)的厚度与所述进光端的厚度相同。
7.一种激光器的制造方法，其特征在于，用于制造如权利要求1-6任意一项所述的激光器；
所述方法包括：
在基介质层上外延生长所述无源段波导层(13)；
制作掩膜(16)；
将所述掩膜(16)盖在所述基介质层和部分所述无源段波导层(13)上；
将所述无源段波导层(13)的所述渐变区(131)刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述渐变区(131)包括进光端和出光端，所述出光端位于所述进光端的第一方向侧；
所述将所述无源段波导层(13)的所述渐变区(131)刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增，包括：
将所述渐变区(131)的所述出光端的厚度刻蚀为30～60nm；
将所述进光端的宽度刻蚀为2～4μm，将所述出光端的宽度刻蚀为15～25μm；
所述渐变区(131)沿所述第一方向的长度为30～100μm。
9.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述在基介质层上外延生长无源段波导层(13)之前，包括：
在衬底(1)上依次外延制作生长缓冲层(2)、光栅层(3)、第一限制层(4)、第一波导层(5)、量子阱层(6)、第二波导层(7)；
制作二氧化硅掩膜，将所述二氧化硅掩膜盖在有源段上，刻蚀去除无源段的所述第一波导层(5)、所述量子阱层(6)和所述第二波导层(7)，形成所述基介质层；
所述无源段波导层(13)外延生长在所述无源段的所述第一限制层(4)上。
10.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述将所述无源段波导层(13)的所述渐变区(131)刻蚀为沿所述第一方向厚度递减，沿所述第一方向宽度递增之后，包括：
去除所述掩膜(16)，在所述无源段波导层(13)上外延生长第二限制层(8)、腐蚀停止层(9)、上包层脊波导(10)和欧姆接触层(11)；
制作光刻胶掩膜，将所述光刻胶掩膜盖在所述有源段的所述欧姆接触层(11)上，腐蚀去除所述无源段的所述欧姆接触层(11)。
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