[发明专利]高速VCSEL装置

权利要求书

1.一种垂直腔面发射激光器，包括：

a) 所述垂直腔面发射激光器的反射表面；

b) 增益区域，其定位在所述反射表面上，所述增益区域产生光学增益，所述增益区域包括：

i.第一多量子阱堆叠和第二多量子阱堆叠；

ii.隧道结，所述隧道结定位在所述第一多量子阱堆叠与所述第二多量子阱堆叠之间；以及

iii.电流孔，所述电流孔定位在所述第一多量子阱堆叠和所述第二多量子阱堆叠中的一个上，所述电流孔将电流流动限制在所述增益区域中；以及

c) 部分地反射的表面，所述反射表面和所述部分地反射的表面形成垂直腔面发射激光器谐振腔，其中输出光束从所述部分地反射的表面传播，

其中所述反射表面包括第一亚波长光栅结构，

其中所述部分地反射的表面包括第二亚波长光栅结构，

其中每个所述第一亚波长光栅结构和所述第二亚波长光栅结构包括具有周期的条带；

其中所述第一亚波长光栅结构被配置来产生第一线性偏振，

其中所述第二亚波长光栅结构被配置来产生与所述第一线性偏振对准的线性偏振；

其中所述垂直腔面发射激光器谐振腔的激光腔模包括定位在所述隧道结处的节点；以及

其中所述垂直腔面发射激光器的所述激光腔模包括定位在所述第一多量子阱堆叠和所述第二多量子阱堆叠处的波腹。

2.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述反射表面还包括分布式布拉格反射器。

3.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述部分地反射的表面还包括分布式布拉格反射器。

4.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述第一亚波长光栅结构被配置来降低所述反射表面的电阻。

5.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述第一亚波长光栅结构被配置来降低所述增益区域中的光子寿命。

6.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述第二亚波长光栅结构被配置来降低所述增益区域中的光子寿命。

7.如权利要求2所述的垂直腔面发射激光器，其中形成所述反射表面的所述分布式布拉格反射器以及所述第一亚波长光栅结构的组合被配置来降低在所述分布式布拉格反射器中需要来提供期望的反射性的分布式布拉格反射器层的数量，由此降低所述垂直腔面发射激光器的RC时间常数。

8.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其中所述第二亚波长光栅结构被配置来降低所述部分地反射的表面的电阻。

9.如权利要求3所述的垂直腔面发射激光器，其中形成所述部分地反射的表面的所述分布式布拉格反射器以及所述第二亚波长光栅结构的组合被配置来降低在所述分布式布拉格反射器中需要来提供期望的反射性的分布式布拉格反射器层的数量，由此降低所述垂直腔面发射激光器的RC时间常数。

10.如权利要求3所述的垂直腔面发射激光器，其进一步包括波导，所述波导定位成靠近于耦合从所述部分地反射的表面传播的所述输出光束的所述第二亚波长光栅结构。

11.如权利要求10所述的垂直腔面发射激光器，其中所述波导包括平面波导。

12.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其进一步包括半导体基板，所述半导体基板被定位成使得所述部分地反射的表面定位在所述半导体基板与所述反射表面之间，使得所述输出光束通过所述基板。

13.如权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，其进一步包括半导体基板，所述半导体基板被定位成使得所述反射表面定位在所述半导体基板与所述部分地反射的表面之间。