[发明专利]一种半导体激光器

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，特别是涉及一种半导体激光器。

背景技术

在半导体激光器的结构中，P面和N面的波导层及限制层对光的吸收是半导体激光器内部损耗的主要因素。半导体激光器的内部损耗是半导体激光器的重要参数，内部损耗越高，半导体激光器的特性越差，效率越低。现有技术中，激射波长在630nm～640nm的半导体激光器多采用对称结构，光场在P面和N面均匀分布，内部损耗高，特性不良，效率较低。

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，能够减少对光的总吸收，提高半导体激光器的特性，增加半导体激光器的效率。

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，包括衬底以及依次层叠设置于衬底上的缓冲层、N型下限制层、下波导层、量子阱层、上波导层、P型上限制层、过渡层以及电极接触层，上波导层和下波导层均为铝镓铟磷材料，且上波导层的材料组分为Al_x1Ga_y1In_0.49P，下波导层的材料组分为Al_x2Ga_y2In_0.49P，其中x1>x2，y1<y2，x1+y1+0.49=1，x2+y2+0.49=1，激光器激射波长为630nm～640nm。

其中，衬底为<100>解理面偏向<111>解理面6度至15度的N型镓砷材料。缓冲层包括层叠设置于衬底上的第一缓冲层和第二缓冲层，其中第一缓冲层为N型镓砷材料，第二缓冲层为N型镓铟磷材料。

其中，N型下限制层和P型上限制层均为铝铟磷材料，二者的厚度范围为500nm至1000nm，且其中铝和铟的组分原子数比例为0.51：0.49。P型上限制层的厚度比N型下限制层厚度要厚。

其中，上波导层和下波导层的厚度范围为80nm至700nm。上波导层的厚度不同于下波导层的厚度。

其中，量子阱层为镓铟磷材料，光致发光谱为620nm～630nm。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过使下光导层与上光导层以及下限制层与上限制层分别形成非对称结构，能够减少对光的总吸收，提高半导体激光器的特性，增加半导体激光器的效率。

附图说明

图1是本发明实施例的半导体激光器结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明实施例的半导体激光器结构示意图。如图1所示，一种半导体激光器100包括：包括衬底1以及依次层叠设置于衬底上的缓冲层2、N型下限制层3、下波导层4、量子阱层5、上波导层6、P型上限制层7、过渡层8以及电极接触层9。

本实施例的半导体激光器为高功率非对称宽波导635nm半导体激光器。

在本实施例中，衬底1为<100>解理面偏向<111>解理面6度至15度的N型镓砷材料。缓冲层2包括层叠设置于衬底上的第一缓冲层10和第二缓冲层11，其中第一缓冲层10为N型镓砷材料，第二缓冲层11为N型镓铟磷材料。

在本实施例中，上波导层6和下波导层4均为非故意掺杂铝镓铟磷材料，且上波导层的材料组分为Al_x1Ga_y1In_0.49P，下波导层4的材料组分为Al_x2Ga_y2In_0.49P，其中x1>x2，y1<y2，x1+y1+0.49=1，x2+y2+0.49=1。并且，上波导层6和下波导层4的厚度范围为80nm至700nm。优选的，上波导层6的厚度不同于下波导层4的厚度。

在半导体激光器的结构中，P面和N面的波导层及限制层对光的吸收是半导体激光器内部损耗的主要因素，并且，P面的吸收系数远高于N面的吸收系数。因此，内部的光吸收和光损耗主要发生在P面。在本实施例中，上波导层6为P面的波导层，下波导层4为N面的波导层。上波导层6与下波导层4形成非对称结构，将光场偏向下波导层4，提高光场在下波导层4的分布，降低光场在上波导层6的分布，从而减少下波导层4和上波导层6对光的总吸收，提高半导体激光器100的特性，增加半导体激光器100的效率。