[发明专利]垂直腔面发射激光器、模块、光传输装置及系统、自由空间光通信装置及系统

权利要求书

1.一种垂直腔面发射激光器，即VCSEL，该垂直腔面发射激光器包 括：

基板；

第一导电型的第一半导体多层膜反射镜，该第一半导体多层膜反射 镜形成在所述基板上并具有第一掺杂浓度；

形成在所述第一半导体多层膜反射镜上的活性区；

第二导电型的第二半导体多层膜反射镜，该第二半导体多层膜反射 镜形成在所述活性区上并邻近所述活性区，并且具有第二掺杂浓度；

第二导电型的第三半导体多层膜反射镜，该第三半导体多层膜反射 镜形成在所述第二半导体多层膜反射镜上并具有第三掺杂浓度；以及

第二导电型的第四半导体多层膜反射镜，该第四半导体多层膜反射 镜形成在所述第三半导体多层膜反射镜上并具有第四掺杂浓度，

所述第一、第二、第三和第四半导体多层膜反射镜包括成对的具有 相对较低Al组成的低Al半导体层和具有相对较高Al组成的高Al半导 体层，

所述第二半导体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成高于所 述第四半导体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成，并且所述第 二掺杂浓度低于所述第四掺杂浓度，并且

所述第三掺杂浓度高于所述第二掺杂浓度，并且所述第三掺杂浓度 高于所述第四掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中，所述第三半 导体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成高于所述第四半导体多 层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成。

3.根据权利要求1或2所述的垂直腔面发射激光器，其中，所述第 三半导体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成等于所述第二半导 体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成。

4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，该垂直腔面发射激 光器还包括第一导电型的第五半导体多层膜反射镜，该第五半导体多层 膜反射镜形成在所述第一半导体多层膜反射镜与所述活性区之间并邻近 所述活性区，并且具有第五掺杂浓度，

其中所述第五掺杂浓度低于所述第一掺杂浓度。

5.根据权利要求4所述的垂直腔面发射激光器，其中，所述第五半 导体多层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成高于所述第一半导体多 层膜反射镜中的低Al半导体层的Al组成。

6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中，所述第一半 导体多层膜反射镜包括成对的Al_x1Ga_1-x1As半导体层和Al_y1Ga_1-y1As半导体 层，X1＞Y1，所述第二半导体多层膜反射镜包括成对的Al_x2Ga_1-x2As半导体 层和Al_y2Ga_1-y2As半导体层，X2＞Y2，所述第三半导体多层膜反射镜包括成 对的Al_x3Ga_1-x3As半导体层和Al_y3Ga_1-y3As半导体层，X3＞Y3，并且所述第四 半导体多层膜反射镜包括成对的Al_x4Ga_1-x4As半导体层和Al_y4Ga_1-y4As半导 体层，X4＞Y4。

7.根据权利要求6所述的垂直腔面发射激光器，其中，所述第二半 导体多层膜反射镜所包括的所述成对的Al_x2Ga_1-x2As半导体层和Al_y2Ga_1-y2As 半导体层的对数介于3和5之间，所述第三半导体多层膜反射镜所包括 的所述成对的Al_x3Ga_1-x3As半导体层和Al_y3Ga_1-y3As半导体层的对数介于1 和3之间。