CN102754004B - 光源与光学部件之间的接口 - Google Patents

Abstract

一种光学***包括具有在第一光透射介质中限定的波导的光学设备。所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块。所述***还包括具有多个激光器的激光器棒。所述激光器棒位于所述平台上，使得每个激光器与波导中的一个对准。所述激光器棒包括对准沟槽，每个对准沟槽包括从对准沟槽的底部向上延伸的辅助止动块。所述辅助止动块包括具有不同成分的材料层。每个所述止动块延伸到对准沟槽中，使得每个止动块接触所述辅助止动块中的一个。

Description

光源与光学部件之间的接口

相关申请

本申请是2008年6月28日提交的题为“Interface Between Light Source and Optical Component”的美国专利申请No. 12/215,693的继续申请，美国专利申请No. 12/215,693全文结合于本文中。

技术领域

本发明涉及光学设备，并且特别地涉及光源与光学设备之间的接口。

背景技术

光学***越来越多地被用于诸如人和/或电气设备之间的通信的各种应用。这些网络常常采用激光器作为由网络处理的光信号的源。这些网络采用诸如平面光学设备的光学设备来处理由激光器生成的光信号。所述光学设备常常具有必须准确地与激光器对准以便实现光学设备的适当性能的一个或多个波导。常常可以通过使激光器上的标记与光学设备上的标记对准来实现可接受的水平对准，然而，垂直对准的质量常常取决于诸如蚀刻的不那么准确的技术。因此，需要改善激光器与光学设备之间的对准。

发明内容

一种光学***包括光学设备，该光学设备具有在位于底座上的第一光透射介质中限定的波导。该光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块。所述***还包括具有多个激光器的激光器棒。所述激光器棒位于所述平台上，使得每个激光器与波导中的一个对准。所述激光器棒包括对准沟槽，每个对准沟槽包括可以从对准沟槽的底部向上延伸的辅助止动块。每个所述辅助止动块包括多个材料层，每个材料层具有与接触该层的一个或多个层不同的成分。每个所述止动块延伸到对准沟槽中的一个中，使得每个止动块与所述辅助止动块中的一个接触。

光学***的另一实施例包括具有在位于底座上的第一光透射介质中限定的光学波导的光学设备。该光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块。所述***还包括具有激光器的激光器棒。所述激光器棒位于所述平台上，每个激光器与波导中的一个对准。所述激光器棒包括对准沟槽，每个对准沟槽包括辅助止动块。每个所述辅助止动块包括材料层，每个材料层具有与接触该层的一个或多个层不同的成分。每个所述止动块延伸到对准沟槽中的一个中，使得每个止动块与所述辅助止动块中的一个接触。

一种形成光学***的方法包括产生具有在位于底座上的第一光透射介质中限定的波导的光学设备。该光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块。所述方法还包括产生具有激光器且包括对准沟槽的激光器棒，每个所述对准沟槽包括从该对准沟槽的底部向上延伸的辅助止动块。每个所述辅助止动块包括材料层，每个材料层具有与接触该层的一个或多个层不同的成分。所述方法还包括去除所述层中的一个或多个并将所述激光器棒放置在所述光学设备上，每个止动块延伸到所述对准沟槽中的一个中，每个止动块接触一个辅助止动块。

形成光学***的另一方法包括产生具有在第一光透射介质中限定的波导的光学设备。所述第一光透射介质位于底座上。所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块。所述方法还包括产生具有激光器且包括对准沟槽的激光器棒，每个对准沟槽都包括辅助止动块。每个所述辅助止动块包括均具有小于5微米的厚度的多个层。所述方法还包括去除所述层中的一个或多个并将所述激光器棒放置在所述光学设备上，每个止动块延伸到所述对准沟槽中的一个中，每个止动块接触一个辅助止动块。

附图说明

图1A至图1B示出具有光学设备与激光器棒之间的接口的光学***。图1A是光学设备的顶视图。

图1B是沿着图1A中的标记为B的线截取的图1A所示的设备的截面。

图1C是如图1A所示的适合于与激光器棒对接的光学设备的一部分的透视图。

图2A至图2D示出适合于供根据图1A至图1C构造的光学设备使用的激光器棒。图2A是激光器棒的底视图。

图2B是沿着图2A中的标记为B的线截取的图2A所示的激光器棒的截面。

图2C是沿着图2A中的标记为C的线截取的图2A所示的激光器棒的截面。

图2D是激光器棒的顶视图。

图3A和图3B示出使用根据图1A至图1C构造的光学设备和根据图2A至图2D构造的激光器棒的光学***的组装。图3A示出光学***的组装之前的激光器棒和光学设备。图3A示出当在光学设备的侧视图处看时的光学设备的不同特征的相对位置。相比之下，图3A所示的激光器棒是激光器棒的截面图，诸如图2C的截面。

图3B示出光学***的组装之后的图3A的激光器棒和光学设备。

图4A至图4B示出相对于激光模式（laser mode）控制对准层的高度的方法。图4A是激光器棒的截面，诸如图2C的截面，并且是在完成辅助止动块的形成之前截取的。

图4B示出在从图4B的辅助止动块去除子层的一部分之后的图4A的激光器棒。

具体实施方式

所述光学***包括在底座上具有光学波导的光学设备。所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的止动块（stops）。所述光学***还包括具有多个激光器的激光器棒。所述激光器棒位于激光器平台上，使得每个激光器与波导中的一个对准。所述激光器棒包括与激光器间隔开的对准沟槽。每个对准沟槽包括辅助止动块。在某些情况下，辅助止动块从对准沟槽的底部向上延伸。止动块从设备延伸至与对准沟槽中的辅助止动块接触。结果，止动块和辅助止动块停止激光器棒朝着光学设备的移动并因此确定激光器相对于波导的垂直位置。

辅助止动块的顶部可以具有包括一系列子层的对准层。在某些情况下，每个子层具有能够充当针对多个不同蚀刻中的一个的蚀刻停止层的成分。可以通过识别将把辅助止动块向下蚀刻至将充当针对最后一次蚀刻的蚀刻停止层的特定子层的蚀刻（或蚀刻组合）来准确地向对准层给定特定高度。结果，可以制造具有特定高度的辅助止动块。

每个子层可以相对于激光模式具有特定高度。例如，还可以使用子层来约束激光器内的激光模式。结果，控制辅助止动块的高度的能力意味着还可以控制辅助止动块相对于激光模式的高度。此外，由于辅助止动块确定激光器相对于波导的垂直位置，并且辅助止动块相对于激光模式的位置能够被准确地控制，所以也准确地控制了激光模式相对于波导的垂直位置。结果，子层的使用允许激光器棒与光学设备的准确垂直对准。

图1A至图1B示出具有光学设备10与激光器棒12之间的接口的光学***。图1A是光学设备10的顶视图。图1B是沿着图1A中的标记为B的线截取的图1A所示的设备10的截面。

光学设备10包括在位于底座16上的第一光透射介质14中限定的多个波导13。第一光透射介质14包括脊（ridge）18，脊18由在脊18的相对侧延伸到第一光透射介质14中的沟槽20限定。脊18限定波导13的上部。适当的第一光透射介质包括但不限于硅、聚合物、二氧化硅、SIN、GaAs、InP和LiNbO₃。邻近于第一光透射介质14的底座16的部分被配置为将来自波导13的光信号反射回到波导13以便将光信号约束在波导13中。例如，邻近于第一光透射介质14的底座16的部分可以是折射率比第一光透射介质14低的光学绝缘体21。折射率的下降可能引起来自第一光透射介质14的光信号反射回到第一光透射介质14中。底座16可以包括位于基底22上的光学绝缘体21。沟槽20可以贯穿第一光透射介质14延伸到底座16，或者可以延伸至第一光透射介质14中而不贯穿第一光透射介质14，如在图1A中显而易见的。

如下面将更详细地讨论的，可以在第一光透射介质14上形成包层24。包层24在图1A中未示出，但在图1B中示出。适当的包层24包括但不限于氮化硅（SiN）和二氧化硅（SiO₂），并且可以包括一层或不止一层的材料。

在一个示例中，设备10包括绝缘体上硅晶片。绝缘体上硅晶片包括充当第一光透射介质14的硅层。绝缘体上硅晶片还包括位于硅基底22上的一层二氧化硅。该层二氧化硅可以充当光学绝缘体21且硅基底22可以充当基底22。

设备10包括从波导13接收光信号30的部件26。示例性部件包括光学部件，诸如在整体地结合到本文中的美国专利申请11/985,065中公开的放大器、开关、多路复用器、解多路复用器、可变光学衰减器、和光学通路（optical via）。所述部件可以另外或替换地包括电气部件，这些电气部件包括诸如光电二极管的光传感器、电气电路、电阻器、电容器和传输线。

图1A的设备仅示出被配置为载送光信号到部件和/或载送来自部件的光信号的单个副波导28，然而，设备10可以包括被配置为载送光信号到部件和/或载送来自部件的光信号的不止一个副波导28，或者可以不包括被配置为载送光信号到部件和/或载送来自部件的光信号的任何副波导28。

图1A的光学设备10中的每个波导13从激光器棒12中的激光器接收光信号。该光信号通过刻面（facet）32进入波导13。刻面32可以相对于刻面32处的通过波导13的传播方向形成小于90°的角。该角可以减少与背反射相关联的性能降低。

图1C是如图1A所示的适合于与激光器棒12对接的光学设备10的一部分的透视图。光学设备10的所示部分适合于与激光器棒12上的激光器之一对接。在图1C中未示出激光器棒12以便使得在激光器棒12下面的光学设备10的部分可见。包层24示为位于第一光透射介质14上。虽然包层24存在于波导13上和沟槽20中，但是在这些位置上未示出包层24以便使光学设备10的某些特征容易看见。

凹进延伸到底座16中而形成激光器平台36。可以采用位于激光器平台36上的接触焊盘38以便提供与激光器棒12上的激光器的电连通。一个或多个止动块40从激光器平台36向上延伸。例如，图4示出从激光器平台36向上延伸的四个止动块40。止动块40包括位于底座部（base portion）上的包层24。基底22可以充当止动块40的底座部，止动块40可以不包括光绝缘体21或由与光绝缘体21相同的材料制成。包括在止动块40中的那部分基底22可以从平台36向上延伸至光绝缘体21的水平。例如，可以通过蚀穿光绝缘体21并使用下面的基底22作为蚀刻停止层来形成止动块40。然后，可以在第一光透射介质14上形成包层24，同时在止动块40的底座部上形成包层24。

可以可选地在波导13的刻面32与激光器平台36之间设置辅助平台42。辅助平台42相对于激光器平台36被提高。例如，辅助平台42可以在激光器平台36之上且在光绝缘体21的水平处或之下。辅助平台42本质上可以是基底22的顶部，并且辅助平台42可以位于光绝缘体21的水平之下，如图1C所示。或者，可以同时地蚀刻辅助平台42和止动块40的底座部，使得辅助平台42和止动块的该底座部在激光器平台36之上具有大约相同的高度。或者，辅助平台可以根本不存在。例如，在激光器平台与波导刻面之间的底座的部分可以相对于激光器平台基本上是垂直的。

光学设备10包括一个或多个对准标记。适当的标记包括延伸到光学设备中的凹进。对准凹进可以延伸到第一光透射介质14和/或底座16中。在某些情况下，对准凹进中的一个或多个延伸到辅助平台42中。图1A至图1C示出延伸到第一光透射介质14中的对准凹进。如下文将更详细地描述的，在将激光器棒12附着到光学设备10的过程中，可以使对准凹进44与激光器棒12上的辅助对准凹进80对准以便实现激光器棒12相对于光学设备10的水平对准。

图2A至图2D示出适合于供根据图1A至图1C构造的光学设备10使用的激光器棒12。图2A是激光器棒12的底视图。图2B是沿着图2A中的标记为B的线截取的图2A所示的激光器棒12的截面。图2C是沿着图2A中的标记为C的线截取的图2A所示的激光器棒12的截面。图2D是激光器棒12的顶视图。

激光器棒12包括在其中激射光信号的增益介质（gain medium）48中限定的多个激光器46。增益介质48包括在下增益介质52与上增益介质54之间的子层50。下增益介质52和上增益介质54可以是相同或不同的。适当的下增益介质包括但不限于InP、InGaAsP、和GaAs。适当的上增益介质包括但不限于InP、InGaAsP、和GaAs。如下文将更详细地讨论的，每个子层50可以具有与接触该层子层的一个或多个子层50不同的材料成分。在某些情况下，每个子层50具有不同的化学成分。每个子层或子层的一部分可以包括选自由In、P、Gs、和As构成的组的两个或更多组分或由该两个或更多组分构成。在某些情况下，上增益介质54是可选的。

每个激光器46包括刻面，光信号通过该刻面离开激光器46。如激光器领域中已知的，增益介质48的各面可以包括被定位为在增益介质48中提供光信号放大的全反射材料和/或部分反射材料（未示出）。延伸到增益介质48内的沟槽60在增益介质48中限定激光器脊62。

激光器包层64位于增益介质48上。位于包层24上的第一电导体66包括通过激光器包层64中的开口延伸至与激光器脊62的顶部接触的接触区68。第一电导体66从接触区68跨越激光器沟槽20延伸到接触焊盘69。可以采用接触焊盘69来向激光器施加电能。

一个或多个对准沟槽70位于相邻激光器之间。例如，图2A示出在相邻激光器之间且位于激光器棒12的相对侧的两个对准沟槽70。辅助止动块72从对准沟槽70的底部向上延伸。辅助止动块72可以包括在下增益介质52的顶部上的对准层74。对准层74可以包括相互接触的一个或多个子层50或由其构成。如下文将更详细地描述的，在激光器芯片的底表面之下的对准层74的深度的选择确定激光器与波导13刻面之间的垂直对准。

图2C所示的对准层74包括多个子层50。如下文将更详细地解释的，这些子层50可对应于激光器脊62中的子层50，其可以限定激光器脊62中的激光模式的位置。例如，对准层74中的每个子层50可以具有与一个或多个紧邻的子层50不同的化学成分和/或每个子层50可以具有不同的化学成分。例如，所述子层可以包括增益介质中的掺杂剂或由其构成。每个子层50可以具有与一个或多个相邻子层50不同的掺杂剂和/或掺杂剂浓度和/或每个子层50可以具有不同的掺杂剂和/或掺杂剂浓度。作为示例，每个子层50可以包括选自由In、P、Ga、和As构成的组的两个或多个组分或由该两个或多个组分构成，并且不同的子层50可以具有以不同的比率存在的元素。在另一示例中，每个子层50包括In、P，或由In、P构成，或者包括In、P和选自由Ga和As构成的组的一个、或两个组分或由其构成，并且每个不同的子层50以不同的比率具有这些组分。包括选自上述组的多个元素的材料的示例包括有或没有掺杂剂的InP的不同成分，诸如In(x)P(1-x)或In-Ga-As-P。另外，可以存在其它子层50以补偿由于不同子层50的成分之间的晶格失配而引起的应力。由于不同成分的折射率，由不同的子层50来限定激光器脊62中的激光模式的位置。

虽然图2A至图2D示出从对准沟槽70的底部向上延伸、使得辅助止动块72的壁与对准沟槽70的壁间隔开的辅助止动块72，但是对准沟槽70的底部可以基本上是平的，并且对准沟槽70的底部上的一个或多个对准层74可以充当辅助止动块72。然而，可以优选使辅助止动块72的壁与对准沟槽70的壁间隔开的实施例，以减少辅助止动块72的顶部上的蚀刻引起的不一致性。

辅助对准凹进80延伸到增益介质48中。

导电介质82位于增益介质48下面。当向激光器施加电能时，导电介质82可以用作用于每个激光器的接地。

图3A示出使用根据图1A至图1C构造的光学设备10和根据图2A至图2D构造的激光器棒12的光学***的组装。图3A所示的光学设备10未示出截面图或侧视图。相反，光学设备10的视图示出当在光学设备10的侧视图查看时的光学设备10的不同特征的相对位置。相反，图3A所示的激光器棒12是激光器棒12的截面图，诸如图2C的截面。

可以通过如标记为A的箭头所指示的那样将光学设备10和激光器棒12彼此相向地移动来组装光学***。对准凹进44和辅助对准凹进80被定位为使得它们可以在光学***的组装期间相互对准。这些特征的对准实现激光器棒12和光学设备10的水平对准。例如，这些特征的对准实现波导13刻面与激光器刻面的水平对准。另外，光学设备10上的每个止动块40与激光器棒12上的辅助止动块72中的一个对准。

图3A示出位于激光器平台36上的接触焊盘38上的焊料焊盘38。焊料焊盘38可以用来在激光器棒12被定位在光学设备10上时立即使激光器棒12相对于光学设备10固定。焊料焊盘38还可以提供接触焊盘38与接触焊盘38之间的电连通，接触焊盘38与激光器棒12上的激光器中的一个进行电连通。

图3B示出被组装在根据图1A的光学组件中的如图3A所示的光学设备10和如图3A所示的激光器棒12。出于明了的目的，用虚线示出光学设备10，而用实线示出激光器棒12。还从此图示中去除了焊料焊盘38。光学设备10上的每个止动块40与激光器棒12上的辅助止动块72中的一个接触。结果，光学设备10和激光器棒12彼此相向的垂直移动受到抵靠着辅助止动块72的止动块40的限制。

如在图3B中显而易见的，激光模式相对于波导13的高度是对准层74的厚度的函数。例如，增加对准层74的厚度可以相对于波导13提升激光模式。结果，对准层74被形成为使得激光模式与波导13的刻面垂直对准。例如，图3B中的标记为C的圆圈可以示出激光模式以及光信号进入波导13的期望位置。由于激光模式和光信号进入波导13的期望位置重叠，所以对准层的厚度使得已经实现激光模式和波导13的对准。

由于通过实现激光模式相对于波导13的特定高度来实现垂直对准，并且由于激光模式相对于波导13的高度是对准层74的厚度的函数，所以提出了用于控制对准层74的厚度的方法。例如，图4A至图4B示出相对于激光模式控制对准层74的高度的方法。图4A是激光器棒12的截面，诸如图2C的截面，并且是在完成辅助止动块72的形成之前截取的。由于辅助止动块72的形成未完成，所以辅助止动块72包括比图2C所示的更多的子层50。如在图2C中显而易见的，可以在辅助止动块72中包括每个子层50。图4A的对准层74中的每个子层50对应于激光器脊62中的子层50。例如，图4A的对准层74中的每个子层50可以具有与激光器脊62中的子层50中的一个相同的化学成分。另外或替换地，图4A的对准层74中的每个子层50可以处于与激光器脊62中的相应子层50相同的高度和/或具有与激光器脊62中的相应子层50相同的厚度。

由于辅助止动块72中的每个子层50对应于激光器脊62中的子层50且激光器脊62中的子层50限定激光器脊62中的激光模式的位置，所以辅助止动块72中的每个子层50相对于激光模式的位置是已知的。

激光器脊中的每个子层50可以具有与激光器脊中的一个或多个紧邻的子层50不同的化学成分和/或激光器脊中的每个子层50可以具有不同的化学成分。例如，所述子层可以包括增益介质中的掺杂剂或由其构成。每个子层50可以具有与一个或多个相邻子层50不同的掺杂剂和/或掺杂剂浓度和/或每个子层50可以具有不同的掺杂剂和/或掺杂剂浓度。作为示例，每个子层50可以包括选自由In、P、Ga、和As构成的组的两个或多个组分或由其构成，并且不同的子层50可以具有以不同的比率存在的元素。在另一示例中，每个子层50包括In、P，或由In、P构成，或者包括In、P和选自由Ga和As构成的组的一个、或两个组分或由其构成，并且每个不同的子层50以不同的比率具有这些组分。包括选自上述组的多个元素的材料的示例包括有或没有掺杂剂的InP的不同成分，诸如In(x)P(1-x)或In-Ga-As-P。另外，可以存在其它子层50以补偿由于不同子层50的成分之间的晶格失配而引起的应力。由于不同成分的折射率，由不同的子层50来限定激光器脊62中的激光模式的位置。

可以采用图4A的未完成辅助止动块72中的子层50的不同成分来控制对准层74的厚度。例如，可以从未完成的辅助止动块72去除一个或多个子层50直至对准层74具有期望的厚度为止。作为示例，去除图4A的未完成辅助止动块72的顶部两层以便提供图4B所示的辅助止动块72。可以通过蚀刻来去除一个或多个子层50。可以将蚀刻选择为使得将充当完成的对准层74的最高子层50的子层50充当蚀刻停止层。结果，可以通过选择将充当蚀刻停止层的子层50并随后选择适当的蚀刻来控制对准层74的厚度。此外，由于每个子层50相对于激光模式的高度是固定的，所以控制对准层74的厚度的能力还允许知道并控制对准层74相对于激光模式的高度。

在某些情况下，在从对准层74去除任何子层50之前，对准层74可以具有多于3个子层50、多于5个子层50、多于7个子层50、或多于9个子层50。因此，激光器脊可以具有多于3个子层50、多于5个子层50、多于7个子层50、或多于9个子层50。

虽然图4A和4B示出当从未完成的辅助止动块72去除子层50时的激光器棒12上的适当位置处的诸如激光器包层64和第一电导体66的部件，但在激光器棒12上形成这些部件中的任何部件、全部或一部分之前，可以从辅助止动块72去除子层50。

可以通过使用外延生长来在下增益介质52上生长每个子层50而制造具有辅助止动块72和激光器脊62的激光器棒12，辅助止动块72和激光器脊62具有子层50，子层50具有不同的成分。虽然上图示出了子层50仅位于辅助止动块72和激光器脊62中，但子层50可以位于增益介质中的其它位置。因此，可以可选地跨越整个增益介质来生长子层50。然后，可以使用外延生长来在最高子层50上生长上增益介质54。结果可以通过掩模和蚀刻步骤来形成对准沟槽70、沟槽20、和辅助止动块72。激光器包层64、第一电导体66、和导电介质82可以在蚀刻对准沟槽70、沟槽20、和辅助止动块72之后形成，或者可以在制造激光器棒12期间的其它时间形成。

可以通过蚀刻用于波导13的脊18来制造根据图1C的光学设备10。可以通过使用光绝缘体21充当蚀刻停止层的蚀刻来蚀穿第一光透射介质，之后使用基底22充当蚀刻停止层的蚀刻来蚀穿光绝缘体21，来蚀刻辅助平台42和止动块40的底座部。可以将对准标记蚀刻到第一光透射介质14中，并且可以将包层24沉积在第一光透射介质14上和止动块40的底座部上。然后可以在光学设备10上形成诸如接触焊盘及其它电气部件的附加部件。可以使用附加蚀刻来蚀刻在光绝缘体21的水平以下的辅助平台42（即，蚀刻到基底22中）但不蚀刻止动块40的底座部。或者，该附加蚀刻可以完全去除辅助平台42。

一旦通过从供应商和/或制造厂购买来产生光学设备10和激光器棒12，就可以通过将激光器棒12放置在光学设备10上来组装该***。在根据图1C构造的光学设备10中，可以根据制造工艺来确定止动块40的高度，或者可以对该高度进行测量。可以将止动块40的高度与激光模式的期望高度组合来确定实现期望的垂直对准所需的对准层74厚度。然后可以识别将充当具有期望厚度的对准层74中的最上子层50的子层50。还可以识别将在不有害地蚀刻所识别的子层50的情况下暴露所识别的子层50的蚀刻或蚀刻的一系列组合。然后，可以执行所识别的蚀刻以便去除所识别的子层50之上的一个或多个子层50并暴露所识别的子层50。然后，可以将激光器棒12放置在光学设备10上，止动块40延伸到对准沟槽中并接触（或抵靠）辅助止动块72，如在图3B中显而易见的。

上述讨论公开了使用第一材料作为针对被配置为蚀刻与第一材料接触的第二材料的蚀刻的蚀刻停止层。当蚀刻对于第二材料而言明显比对于第一材料而言更具腐蚀性（常常称为更具选择性）时，第一材料充当蚀刻停止层。结果，一旦该蚀刻蚀穿第二材料到达第一材料，则蚀刻速率下降。由于蚀刻速率下降，所以蚀刻持续时间的重要性下降，并且可以执行该蚀刻一段时间，该段时间确保将在不显著地蚀刻到第一材料中的情况下来蚀刻第二材料。

虽然激光器棒12被公开为具有多个激光器，但本公开可以适合于供激光器或包括不超过一个激光器的激光器棒12使用。例如，可以将公开的激光器棒12缩减至一个激光器且还可以适当地缩减光学设备10上的止动块40的数目。另外，虽然激光器棒12可以具有棒状结构，但激光器棒12不需要具有棒状形状。例如，激光器棒12可以是具有激光器阵列或包括激光器的结构的单片设备10，所述包括激光器的结构中的激光器在被定位于光学设备10上之前被相对于彼此固定。

鉴于这些教导，本领域的技术人员将很容易想到本发明的其它实施例、组合和修改。因此，本发明将仅仅由以下权利要求来限定，当结合以上说明书和附图来考虑时，以下权利要求包括所有此类实施例和修改。

Claims (26)

1.一种形成光学***的方法，包括：

产生具有在第一光透射介质中限定的波导的光学设备，所述第一光透射介质位于底座上，所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的多个止动块；

将激光器棒放置在所述激光器平台上，所述激光器棒具有多个激光器，每个激光器至少部分地由脊来限定，所述脊包括增益介质，每个脊具有多个脊层，

所述激光器棒还具有多个对准沟槽，每个对准沟槽包括辅助止动块，每个辅助止动块包括相互接触的子层，

每个子层具有与接触该子层的一个或多个子层不同的化学成分，

每个所述子层对应于所述脊层中的一个，因为每个子层具有与相应脊层相同的化学成分；

所述激光器棒被放置在所述激光器平台上以使得每个激光器与所述波导中的一个对准，并且其中每个止动块延伸到所述对准沟槽中的一个中，使得每个止动块接触所述辅助止动块中的一个；以及

在将所述激光器棒放置在所述激光器平台上之前去除所述子层中的一个或多个。

2.权利要求1的方法，其中，所述子层在所述增益介质的上层与所述增益介质的下层之间。

3.权利要求1的方法，其中，由包括掺杂剂的增益介质层来限定每个子层。

4.权利要求1的方法，其中，所述子层中的一个限定每个辅助止动块的顶部。

5.权利要求1的方法，其中，去除所述子层中的一个或多个包括蚀刻掉所述一个或多个层。

6.权利要求5的方法，其中，在蚀刻掉所述一个或多个子层时所采用的蚀刻对于所述一个或多个子层而言比对于紧挨着在所述一个或多个子层下面的层而言更具腐蚀性，使得紧挨着在所述一个或多个子层下面的层充当针对该蚀刻的蚀刻停止层。

7.权利要求1的方法，其中，每个辅助止动块从所述对准沟槽中的一个的底部向上延伸。

8.权利要求1的方法，其中，去除所述一个或多个子层使得与所述一个或多个子层未被去除的情况相比激光器棒相对于光学设备的高度减小。

9.权利要求1的方法，其中，在去除所述一个或多个层之前的所述辅助止动块中的层的数目大于3。

10.权利要求1的方法，其中，凹进延伸到所述底座中，从而限定所述激光器平台，所述止动块从所述平台向上延伸，并且将所述激光器棒放置在所述光学设备上包括将所述激光器棒放置在所述激光器平台上。

11.权利要求10的方法，其中，所述底座包括基底上的光绝缘体，所述光绝缘体接触所述第一光透射介质并具有比所述第一光透射介质低的折射率，

所述基底的一部分从所述激光器平台向上延伸并被包括在所述止动块中，

包层被定位在所述波导上，并且还被包括在每个止动块中。

12.一种光学***，包括：

光学设备，其具有在第一光透射介质中限定的光学波导，所述第一光透射介质位于底座上，所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的多个止动块；

具有多个激光器的激光器棒，每个激光器至少部分地由脊来限定，所述脊包括增益介质，每个脊具有多个脊层，所述激光器棒位于所述平台上，使得每个激光器与所述波导中的一个对准，所述激光器棒包括多个对准沟槽，每个对准沟槽包括从所述对准沟槽的底部向上延伸的辅助止动块，所述辅助止动块包括具有不同成分的材料层；

所述止动块均延伸到对准沟槽中，使得每个止动块接触所述辅助止动块中的一个。

13.权利要求12的***，其中，所述材料层均具有不同的成分，并包括选自由In、P、Ga、和As构成的组的两个或更多元素。

14.权利要求12的***，其中，所述层还存在于所述激光器棒上的脊中，每个激光器均被配置为在所述脊中的一个内至少部分地产生光信号。

15.权利要求12的***，其中，所述激光器位于所述平台上，使得去除所述层中的一个或多个将降低所述激光器棒相对于所述光学设备的高度。

16.权利要求12的***，其中，凹进延伸到所述底座中而不贯穿所述底座，使得限定凹进底部的底座的部分限定所述激光器平台，并使得所述止动块从所述平台向上延伸。

17.权利要求16的***，其中，所述底座包括基底上的光绝缘体，所述光绝缘体接触所述第一光透射介质并具有比所述第一光透射介质低的折射率，

所述基底的一部分从所述激光器平台向上延伸并被包括在所述止动块中，

包层被定位在所述波导上，并且还被包括在每个止动块中。

18.一种光学***，包括：

光学设备，其具有在第一光透射介质中限定的波导，所述第一光透射介质被设置在底座上，所述光学设备包括从激光器平台向上延伸的多个止动块；

具有多个激光器的激光器棒，每个激光器至少部分地由包括增益介质的脊限定，每个脊具有多个脊层，所述激光器棒还具有多个对准沟槽，每个对准沟槽包括辅助止动块，每个辅助止动块包括相互接触的子层，

每个子层具有与接触该子层的一个或多个子层不同的化学成分，

每个所述子层对应于所述脊层中的一个，因为每个子层具有与相应脊层相同的化学成分；以及

所述激光器棒位于所述平台上，使得每个激光器与所述波导中的一个对准，并且其中每个止动块延伸到所述对准沟槽中的一个中，使得每个止动块接触所述辅助止动块中的一个。

19.权利要求18的***，其中，所述子层在所述增益介质的上层与所述增益介质的下层之间。

20.权利要求19的***，其中，由掺杂的增益介质层来限定每个子层。

21.权利要求18的***，其中，所述层中的一个的顶部限定每个辅助止动块的顶部。

22.权利要求18的***，其中，每个所述层具有不同的成分，并包括选自由In、P、Ga、和As构成的组的两个或更多元素。

23.权利要求18的***，其中，每个辅助止动块从所述对准沟槽中的一个的底部向上延伸。

24.权利要求18的***，其中，所述层还存在于所述激光器棒上的脊中，每个激光器均被配置为在所述脊中的一个内至少部分地产生光信号。

25.权利要求18的***，其中，凹进延伸到所述底座中而不贯穿所述底座，使得限定凹进底部的底座的部分限定所述激光器平台，并使得所述止动块从所述平台向上延伸。

26.权利要求25的***，其中，所述底座包括基底上的光绝缘体，所述光绝缘体接触所述第一光透射介质并具有比所述第一光透射介质低的折射率，

所述基底的一部分从所述激光器平台向上延伸并被包括在所述止动块中，

包层被定位在所述波导上，并且还被包括在每个止动块中。