【技术实现步骤摘要】
非对称模式扩展小发散角半导体激光器
本公开涉及光电子器件
，尤其涉及一种非对称模式扩展的小发散角半导体激光器。
技术介绍
半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高、易调制、寿命长以及可集成化等诸多优点，在激光通信、光学存储、光学传感、军事武器等领域获得了广泛的应用。特别是目前最为普遍的量子阱半导体激光器，在低阈值电流、高量子效率上发挥了巨大的优势。然而，传统的量子阱半导体激光器有源区的厚度很小(100nm左右)，由于出光尺寸小于激射波长而产生衍射效应，导致半导体激光器垂直远场发散角非常大，根据衍射极限理论，远场发散角θ的具体数值可以通过公式计算：θ＝arcsin(1.22λ/D)，对于发光波长为1550m的半导体激光器，通常垂直方向的发散角可以达到40°～60°，而水平方向的发散角只有20°～30°，致使出射光斑为十分不对称的椭圆形，对于光束整形、聚焦以及与光纤的耦合等都有巨大的影响。目前，改善半导体激光器垂直远场发散角主要有以下几个方法：1)极窄波导结构，2)大光腔或者超大光腔结构，3)低折射率势垒结构，4)模斑转化结构，5)模式扩展层结构。其中，极窄波...
【技术保护点】
1.一种非对称模式扩展小发散角半导体激光器，包括：衬底(1)；缓冲层(2)，形成于衬底(1)之上；模式扩展层(3)，形成于缓冲层(2)之上；空间层(4)，形成于模式扩展层(3)之上；N型限制层(5)，形成于空间层(4)之上；下波导层(6)，形成于N型限制层(5)上；有源区(7)，形成于下波导层(6)上；上波导层(8)，形成于有源区(7)上；P型限制层(9)，形成于上波导层(8)上，与所述N型限制层(5)的制备材料的掺杂浓度和厚度不同；第一上盖层(10)，形成于P型限制层(9)上；第二上盖层(11)，形成于第一上盖层(10)之上；第三上盖层(12)，形成于第二上盖层(11)上...
【技术特征摘要】
1.一种非对称模式扩展小发散角半导体激光器，包括：衬底(1)；缓冲层(2)，形成于衬底(1)之上；模式扩展层(3)，形成于缓冲层(2)之上；空间层(4)，形成于模式扩展层(3)之上；N型限制层(5)，形成于空间层(4)之上；下波导层(6)，形成于N型限制层(5)上；有源区(7)，形成于下波导层(6)上；上波导层(8)，形成于有源区(7)上；P型限制层(9)，形成于上波导层(8)上，与所述N型限制层(5)的制备材料的掺杂浓度和厚度不同；第一上盖层(10)，形成于P型限制层(9)上；第二上盖层(11)，形成于第一上盖层(10)之上；第三上盖层(12)，形成于第二上盖层(11)上；以及欧姆接触层(13)，形成于第三上盖层(12)之上。2.根据权利要求1所述的非对称模式扩展小发散角半导体激光器，其中，所述N型限制层(5)为N型InAlAs材料，掺杂浓度为1～5×1017cm-3，厚度为100～200nm。3.根据权利要求1所述的非对称模式扩展小发散角半导体激光器，其中，所述P型限制层(9)为非掺杂的InAlAs材料，厚度为40～100nm。4.根据权利要求1所述的非对称模式扩展小发散角半导体激光器，其中，所述模式扩展层(3)为N型InGaAsP材料，该材料带隙宽度对应的波长为1000nm～1300nm，掺杂浓度为0.5～1×1018cm-3，厚度为100～700nm。5.根据权利要求1所述的非对称模式扩展小...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊迪，谭满清，郭文涛，曹营春，赵亚利，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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