一种长波长垂直腔面发射半导体激光器制造技术

本发明专利技术公开了一种长波长垂直腔面发射半导体激光器，包括下波导层；位于下波导层表面的短波发光区；位于短波发光区背向下波导层一侧表面的上波导层；位于上波导层背向下波导层一侧表面的长波发光区；位于长波发光区背向下波导层一侧表面的上光子晶体层；上光子晶体层设置有多个散射柱以形成光子晶体，散射柱沿厚度方向从上光子晶体层背向下波导层一侧表面延伸至上波导层。短波发光区可以产生波长较短的光线并在水平方向上震荡以产生短波长激光。该短波长激光会作为泵浦激光，通过延伸至上波导层的光子晶体传输至长波发光区以激发长波发光区产生长波光线并形成长波长激光出射，使激光器具有较低电阻的同时，具有较好的散热性能。

A long wavelength vertical cavity surface emitting semiconductor laser

【技术实现步骤摘要】
一种长波长垂直腔面发射半导体激光器
本专利技术涉及激光器
，特别是涉及一种长波长垂直腔面发射半导体激光器。
技术介绍
垂直腔面发射半导体(VCSEL)激光器是一种垂直表面出光的半导体激光器，它具有优越的光斑分布，动态单纵模工作以及可承载高的功率密度等独特优势。目前，受材料体系的限制，在可见光及近红外短波波段(≤1100nm)的VCSEL激光器结构及性能均较为成熟，并在医疗、加工、照明等领域有着极其广泛的应用。然而，长波长VCSEL激光器，尤其是波长在1550nm附近的VCSEL激光器，在远距离光通信、3D感知、激光雷达等应用中具有非常广阔的应用前景。由于该波段范围的VCSEL激光器无法采用常规的氧化工艺制备电流和光学限制孔径，并且其分布布拉格反射镜(DBR)材料对所用的晶格匹配材料折射率差很小，导致其DBR厚度非常厚，严重影响其工作时的散热特性，并大幅增加了VCSEL的电阻。因此，目前的长波长1550nm，或者更长波段的VCSEL激光器制备工艺非常复杂，难以进行大规模产业化，并且输出功率仅有mW左右，严重限制了其在上述领域中的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，包括：/n下波导层；/n位于所述下波导层表面的短波发光区；/n位于所述短波发光区背向所述下波导层一侧表面的上波导层；/n位于所述上波导层背向所述下波导层一侧表面的长波发光区；/n位于所述长波发光区背向所述下波导层一侧表面的上光子晶体层；所述上光子晶体层设置有多个散射柱以形成光子晶体，所述散射柱沿厚度方向从所述上光子晶体层背向所述下波导层一侧表面延伸至所述上波导层。/n

【技术特征摘要】
1.一种长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，包括：
下波导层；
位于所述下波导层表面的短波发光区；
位于所述短波发光区背向所述下波导层一侧表面的上波导层；
位于所述上波导层背向所述下波导层一侧表面的长波发光区；
位于所述长波发光区背向所述下波导层一侧表面的上光子晶体层；所述上光子晶体层设置有多个散射柱以形成光子晶体，所述散射柱沿厚度方向从所述上光子晶体层背向所述下波导层一侧表面延伸至所述上波导层。


2.根据权利要求1所述的长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述长波发光区的尺寸小于所述短波发光区的尺寸。


3.根据权利要求2所述的长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述长波发光区沿水平方向呈圆形；所述上光子晶体层覆盖所述长波发光区背向所述下波导层一侧表面。


4.根据权利要求3所述的长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特征在于，所述散射柱以所述上光子晶体层的圆心为中心规则分布；所述光子晶体沿水平方向呈中心对称图形。


5.根据权利要求4所述的长波长垂直腔面发射半导体激光器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张星，
申请(专利权)人：长春中科长光时空光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22