[發明專利]實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構

有效

• 申請號: 201110147409.2
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102255240A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 鄭婉華;陳微;張建心;渠紅偉;付非亞
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/323
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

1.一種實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，包括：

一砷化鎵襯底；

一光子晶體區域，該光子晶體區域制作在砷化鎵襯底上，用來實現基模的大面積振蕩；

一過渡層，該過渡層制作在光子晶體區域上；

一上限制層，該上限制層制作在過渡層上，用來限制光場向上的泄露；

一接觸層，該接觸層制作在上限制層上，用來與金屬形成上電極，這樣便形成實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構。

2.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述光子晶體區域包括：一下損耗調制層、一上損耗調制層、一下模式限制層、一上模式限制層、多個模式擴展層、一有源層和一峰值限制層，其中前述各層之間均有一低折射率層，在光子晶體區域的最下面還制作有一低折射率層。

3.根據權利要求2所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述多個模式擴展層的數量為5-10層。

4.根據權利要求3所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述模式擴展層的材料為Al_xGaAs，x為0.1-0.3光場可在此層擴展形成大的光斑。

5.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的峰值限制層的材料為Al_xGaAs，其折射率大于模式擴展層，這樣能夠使模式的峰值位置位于有源層，從而獲得大的增益。

6.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的低折射率層的折射率小于模式擴展層，并控制在0.15以內。

7.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的下模式限制層和上模式限制層的材料與模式擴展層相同，但厚度小于模式擴展層，這樣能夠加速模式從此層開始往下的衰減速度。

8.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的下損耗調制層和上損耗調制層的材料與下模式限制層和上模式限制層相同但厚度比其大，通過此層可以增大高階模的損耗，從而增大其閾值。

9.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的上限制層的材料折射率小于低折射率層，通過它可以控制模式使其不往上擴展。

10.根據權利要求1所述的實現大功率橫向低發散角的半導體激光器結構，其中所述的過渡層的材料與低折射率層相同，它可作為峰值限制層與上限制層之間的過渡。