[发明专利]一种半导体激光器以及窄带高反射率薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及半导体激光器领域，特别是涉及一种半导体激光器以及窄带高反射率薄膜。

背景技术

半导体激光器作为一种特殊的激光器，其波长会随着温度的变化而变化。例如，对于波长在790nm至850nm之间的半导体激光器，其波长温度系数大约是0.3nm/℃，即温度每增加1摄氏度，波长变长约0.3nm。现有技术中的半导体激光器通常采用由高低两种折射率的材料交替组成1/4波堆作为高反射率薄膜。这种高反射率的谱宽比较宽，一般在50nm以上，不能控制激光器波长的变化。但在实际应用中，一般要求激光器在使用过程中波长变化越小越好，通常的要求是激光器的波长变化不能超过3nm。因此，为了避免激光器的波长变化超出范围，这些激光器在使用中会采取复杂的温度控制系统，将温度变化控制在10摄氏度以内，以控制激光器的波长变化。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种半导体激光器以及窄带高反射率薄膜，能够控制激光器波长变化在5nm范围以内，并避免使用复杂的温度控制系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种半导体激光器，半导体激光器的后腔面设置有窄带高反射率薄膜，其中窄带高反射率薄膜的反射光谱在目标波长的长波长方向和短波长方向两侧设置有反射率大于80%的高反射率区域，且高反射率区域的宽度小于或等于5nm。

其中，目标波长处于790nm至850nm之间。

其中，窄带高反射率薄膜的反射率在高反射率区域的长波长方向和短波长方向的5nm至20nm范围内下降至50%以下。

其中，窄带高反射率薄膜的反射光谱随温度的变化偏差不超过1nm。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种窄带高反射率薄膜，窄带高反射率薄膜设置于半导体激光器的后腔面，其中窄带高反射率薄膜的反射光谱在目标波长的长波长方向和短波长方向两侧设置有反射率大于80%的高反射率区域，且高反射率区域的宽度小于或等于5nm。

其中，目标波长处于790nm至850nm之间。

其中，窄带高反射率薄膜的反射率在高反射率区域的长波长方向和短波长方向的5nm至20nm范围内下降至50%以下。

其中，窄带高反射率薄膜的反射光谱随温度的变化偏差不超过1nm。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在目标波长区域两侧设置宽度小于等于5nm的反射率大于80%的高反射率区，来抑制半导体激光器的波长变化，能够控制半导体激光器波长变化在5nm范围以内，避免使用复杂的温度控制系统。

附图说明

图1是本发明第一实施例的半导体激光器的窄带高反射率薄膜的反射率随波长变化的示意图；

图2是本发明第二实施例的窄带高反射率薄膜结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明第一实施例的半导体激光器的窄带高反射率薄膜的反射率随波长变化的示意图。在本实施例中，半导体激光器的后腔面设置有窄带高反射率薄膜。如图1所示，窄带高反射率薄膜的反射光谱在目标波长λ₁的长波长方向和短波长方向两侧设置有反射率大于80%的高反射率区域101，且高反射率区域101的宽度小于或等于5nm。

在本实施例中，目标波长λ₁处于790nm至850nm之间。优选的，目标波长λ₁在膜系设计时便已经设计好。

在本实施例中，窄带高反射率薄膜的反射率在高反射率区域101的长波长方向的5nm至20nm范围103内以及在高反射率区域101的短波长方向的5nm至20nm范围102内下降至50%以下。

在本实施例中，窄带高反射率薄膜的反射光谱随温度的变化偏差不超过1nm。

请参阅图2，图2是本发明第二实施例的窄带高反射率薄膜20结构示意图。采用由低折射率材料201和高折射率材料202交替组成窄带高反射率薄膜20。

在本实施例中，窄带高反射率薄膜20的反射光谱在目标波长λ₁的长波长方向和短波长方向两侧设置有反射率大于80%的高反射率区域，且高反射率区域的宽度小于或等于5nm。目标波长λ₁处于790nm至850nm之间。窄带高反射率薄膜20的反射率在高反射率区域的长波长方向和短波长方向的5nm至20nm范围内下降至50%以下。窄带高反射率薄膜20的反射光谱随温度的变化偏差不超过1nm。

优选的一种窄带高反射率薄膜20如下：