本文將介紹和比較在硅光電子領(lǐng)域中使用的多種激光器技術(shù)，包括解理面、混合硅激光器和蝕刻面技術(shù)。我們還會(huì)深入探討用于各種技術(shù)的測(cè)試方法，研究測(cè)試如何在推動(dòng)成本下降和促進(jìn)硅光子技術(shù)廣泛普及的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

　　解理面激光器（Cleaved Facet Lasers）

　　圖1顯示了如何將基于磷化銦（InP）的半導(dǎo)體晶圓切割成晶條形成用于邊發(fā)射激光器的反光鏡。這些晶條一個(gè)接一個(gè)垂直堆疊在一起，然后在解理面上施加鏡子涂覆層。在解理過(guò)程中將形成大量晶條，每根晶條上的每個(gè)激光器都需要通過(guò)測(cè)試來(lái)確定其功能。然而，晶條測(cè)試要求用手或機(jī)器操作這些易碎的半導(dǎo)體晶條，而且一般一次測(cè)一條。因此這個(gè)過(guò)程相當(dāng)緩慢和昂貴，而且僅限于室溫測(cè)試，以免測(cè)試人員測(cè)一根晶條花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間。在測(cè)試過(guò)程中操作易碎的晶條必須非常小心和輕柔，否則晶條上的激光器很容易損壞。

　　圖1：解理面和蝕刻面激光器的制造步驟表明它們使用不同的工藝

　　在通過(guò)晶條測(cè)試后，晶條被繼續(xù)切割為單個(gè)獨(dú)立的激光器芯片，然后通過(guò)有源方式與硅光子芯片進(jìn)行校準(zhǔn)。這個(gè)過(guò)程也很昂貴，因?yàn)樵谛?zhǔn)過(guò)程中激光器芯片必須加電和移動(dòng)，直到有足夠的光耦合進(jìn)硅光子波導(dǎo)。這時(shí)，激光器芯片的位置需要永久地鎖定在硅光子芯片上。由于對(duì)晶條上的激光器只做了室溫測(cè)試，我們?nèi)匀徊恢涝诠ぷ鞣秶鷥?nèi)的極限溫度時(shí)激光器是否具有可接受的性能。正因?yàn)檫@個(gè)未知條件，附著了（Cleaved Facet Lasers）的硅光子芯片還必須完成整個(gè)溫度范圍內(nèi)的測(cè)試，這又要求額外的資源，并增加更多的成本。