[發(fā)明專(zhuān)利]垂直腔表面發(fā)射激光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580051823.X
• 申請(qǐng)日: 2015-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106797107B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.H.格拉奇;R.A.賈格
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01S5/183
• 分類(lèi)號(hào): H01S5/183
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 景軍平;陳嵐

1.一種垂直腔表面發(fā)射激光器，包括第一電觸點(diǎn)（105,405,505,605,705）、襯底（110,410,610,710）、第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）、有源層（120,420,620,720）、分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）、第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）和第二電觸點(diǎn)（135,435,535,635,735），所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）包括集電極層（125a）、光敏層（125c）、基極層（125e）和發(fā)射極層（125f），其中所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）被布置為使得在所述有源層（120,420,620,720）和所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）之間存在光學(xué)耦合，以用于借助于所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）提供有源載流子限制，使得所述垂直腔表面發(fā)射激光器的光學(xué)模式在所述垂直腔表面發(fā)射激光器的操作期間是根據(jù)所述有源載流子限制而自定位的，其中所述集電極層（125a）、所述基極層（125e）和所述發(fā)射極層（125f）中的摻雜劑的濃度小于10¹⁹ cm^-3，并且其中從所述基極層（125e）到發(fā)射極層（125f）的電子電流與從所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125）的發(fā)射極層（125f）到集電極層（125a）的空穴電流之間的比率至少為100。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述基極層（125e）的厚度小于100 nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）被布置為在限定的閾值電壓下導(dǎo)電而沒(méi)有所述垂直腔表面發(fā)射激光器的光發(fā)射，使得能夠通過(guò)施加等于或高于閾值電壓的電壓來(lái)發(fā)起所述垂直腔表面發(fā)射激光器的光發(fā)射。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述閾值電壓由所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）的發(fā)射極-集電極擊穿電壓確定，并且其中所述發(fā)射極-集電極擊穿電壓等于或小于10V。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）或所述第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）布置成使得在所述垂直腔表面發(fā)射激光器的操作期間沒(méi)有電流流過(guò)所述第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）或所述第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）布置在所述有源層（120,420,620,720）和所述第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）之間，并且所述第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）的反射率被布置成使得在所述垂直腔表面發(fā)射激光器的操作期間經(jīng)由所述第二分布式布拉格反射器（130,430,630,730）發(fā)射激光。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述分布式異質(zhì)結(jié)雙極光電晶體管（125,425,625,725）布置在所述第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）和所述有源層（120,420,620,720）之間，并且所述第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）的反射率被布置成使得在所述垂直腔表面發(fā)射激光器的操作期間經(jīng)由所述第一分布式布拉格反射器（115,415,615,715）發(fā)射激光。

8.一種激光器裝置，包括至少兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至4、6或7中任一項(xiàng)所述的垂直腔表面發(fā)射激光器，其中所述垂直腔表面發(fā)射激光器共享所述第一分布式布拉格反射器（115,615）和所述第二分布式布拉格反射器（130,630），使得所述垂直腔表面發(fā)射激光器的所述第二電觸點(diǎn)（135,635）布置在公共表面上。