[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體激光器以及制作方法以及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710525195.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107302184B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建偉;寧永強;張星;賈鵬;秦莉;王立軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: H01S5/20
• 分類號: H01S5/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體激光器以及制作方法以及設(shè)備，該半導(dǎo)體激光器包括：襯底；設(shè)置在襯底一側(cè)的N面波導(dǎo)層；設(shè)置在襯底一側(cè)且背離N面波導(dǎo)層的N面電極；設(shè)置在N面波導(dǎo)層一側(cè)且背離襯底的發(fā)光區(qū)；設(shè)置在發(fā)光區(qū)一側(cè)且背離N面波導(dǎo)層的P面波導(dǎo)層；設(shè)置在P面波導(dǎo)層一側(cè)且背離發(fā)光區(qū)的P面蓋層；設(shè)置在P面蓋層一側(cè)且背離P面波導(dǎo)層的P面電極；設(shè)置在P面蓋層上且內(nèi)嵌至P面電極中的電流阻擋層；其中，電流阻擋層將P面電極劃分為多個電流注入?yún)^(qū)域，且電流注入?yún)^(qū)域的大小由P面電極的中間至兩端逐步減小。該半導(dǎo)體激光器具備高輸出功率以及高光束質(zhì)量的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種半導(dǎo)體激光器以及制作方法以及設(shè)備。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體激光器(Laser Diode，簡稱：LD)具備極小的芯片尺寸、很高的電光轉(zhuǎn)換效率以及輸出功率，在固體激光泵浦、激光加工、激光醫(yī)療以及激光雷達等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。

對于固體激光泵浦以及激光加工等領(lǐng)域需要半導(dǎo)體激光器模塊具備上千瓦甚至萬瓦級功率的要求，因此需要對多個半導(dǎo)體激光器單元進行光束合束后耦合至光纖中形成一束激光，進而也就需要半導(dǎo)體激光器單元具有高的光束質(zhì)量以提高耦合效率，并且為了減小半導(dǎo)體激光器成本需保證每個半導(dǎo)體激光器單元具有高的輸出功率。對于激光雷達等領(lǐng)域同樣需要半導(dǎo)體激光器具有高的輸出功率和均勻的輸出光斑，而良好的光束質(zhì)量是實現(xiàn)均勻光斑的前提。

現(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體激光器的發(fā)光區(qū)結(jié)構(gòu)為數(shù)十μm乃至數(shù)百μm寬的條型結(jié)構(gòu)，進而導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器寬度方向上將會存在激光的基模與高階模式的共同激射。當(dāng)半導(dǎo)體激光器的基模具有高斯?fàn)畹墓鈭龇植紩r，是最為理想的出光模式；當(dāng)輸出激光中出現(xiàn)很高的高階模式激射時或高階模式激射高于基模激射時，則會出現(xiàn)出光光斑不均勻的問題，進而使激光光束質(zhì)量大大降低。

而現(xiàn)有技術(shù)中通過降低發(fā)光區(qū)域的寬度以實現(xiàn)高階模式的過濾，但是這種技術(shù)手段在一定程度上降低了半導(dǎo)體激光器的輸出功率。

那么如何提供一種高輸出功率以及高光束質(zhì)量的半導(dǎo)體激光器，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體激光器以及制作方法以及設(shè)備，該半導(dǎo)體激光器解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，具備高輸出功率以及高光束質(zhì)量的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器包括：

襯底；

設(shè)置在所述襯底一側(cè)的N面波導(dǎo)層；

設(shè)置在所述襯底一側(cè)且背離所述N面波導(dǎo)層的N面電極；

設(shè)置在所述N面波導(dǎo)層一側(cè)且背離所述襯底的發(fā)光區(qū)；

設(shè)置在所述發(fā)光區(qū)一側(cè)且背離所述N面波導(dǎo)層的P面波導(dǎo)層；

設(shè)置在所述P面波導(dǎo)層一側(cè)且背離所述發(fā)光區(qū)的P面蓋層；

設(shè)置在所述P面蓋層一側(cè)且背離所述P面波導(dǎo)層的P面電極；

設(shè)置在所述P面蓋層上且內(nèi)嵌至所述P面電極中的電流阻擋層；

其中，所述電流阻擋層將所述P面電極劃分為多個電流注入?yún)^(qū)域，且所述電流注入?yún)^(qū)域的大小由所述P面電極的中間至兩端逐步減小。

優(yōu)選的，在上述半導(dǎo)體激光器中，所述P面電極與所述P面蓋層之間電連接。

優(yōu)選的，在上述半導(dǎo)體激光器中，所述N面電極與所述襯底之間電連接。

優(yōu)選的，在上述半導(dǎo)體激光器中，所述電流阻擋層的材料為絕緣材料。

本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體激光器的制作方法，用于制作上述任一項所述的半導(dǎo)體激光器，所述制作方法包括：