[实用新型]一种输出空心光束的激光器

说明书

本实用新型公开了一种输出空心光束的激光器，该激光器包括由下至上依次布设的半导体衬底、缓冲层、N型分布式布拉格反射镜层、有源区、第一高铝层、电流引导层、第二高铝层和P型分布式布拉格反射镜层，所述第一高铝层的圆周边缘设置有第一氧化限制层，所述第二高铝层的圆周边缘由内至外依次设置有第二氧化限制层和P面电极。本实用新型结构简单、设计合理且体积小，使得电流载流子汇集在有源区的圆周边缘，实现空心光束的输出，不要安装其他的光学器件，实用性强。

技术领域

本实用新型属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种输出空心光束的激光器。

背景技术

空心光束是一种具有暗中空的光束强度分布，环形亮光区域，其光强强度沿着半径方向表现为出高斯分布。由于空心光束是环形的，其中心区域为暗中空，因此可以减弱光束的散射能力。如果利用空心光束作为光学镊子，那么实验样品的损伤程度就会小于使用普通光束的光学镊子。另外空心光束因为自身的特殊性质，使得空心光束在激光技术、材料技术、生物科技以及医学成像等诸多领域有着非常广泛的应用。迄今为止，目前存在许多方法来形成空心光束，例如横模选择法、几何光学法、光学全息法、计算全息法、中空光纤法和π相位板法等。然而在其众多的方法中，都需要采取复杂的光学设计以及复杂的光学结构来实现输出空心光束的功能，从而此类激光器一般都有着比较大的体积以及漫长的制作周期。随着科技的进步，越来越多的应用领域对激光器提出了小型化结构简单的要求。因此，一种结构简单、体积小的输出空心光束的激光器成为半导体激光器应用领域的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种输出空心光束的激光器，其结构简单、设计合理且体积小，通过设置环形P面电极和N面电极，且在第一高铝层的圆周边缘设置第一氧化限制层，第二高铝层圆周边缘设置第二氧化限制层和P面电极，使得P面电极设置在电流引导层上表面的圆周边缘，实现空心光束的输出，不要安装其他的光学器件，实用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种输出空心光束的激光器，其特征在于：包括由下至上依次布设的半导体衬底、缓冲层、N型分布式布拉格反射镜层、有源区、第一高铝层、电流引导层、第二高铝层和P型分布式布拉格反射镜层，所述第一高铝层的圆周边缘设置有第一氧化限制层，所述第二高铝层的圆周边缘由内至外依次设置有第二氧化限制层和P面电极，所述P型分布式布拉格反射镜层的上表面设置有刻蚀孔，所述半导体衬底底面圆周边缘设置有N面电极，所述刻蚀孔的深度小于P型分布式布拉格反射镜层的厚度，所述P面电极和N面电极的横截面均为环形，所述刻蚀孔的孔径小于P型分布式布拉格反射镜层的直径。

上述的一种输出空心光束的激光器，其特征在于：所述第一氧化限制层外圆半径与内圆半径之差为10μm～40μm，所述第二氧化限制层外圆半径与内圆半径之差为5μm～35μm，所述P面电极外圆半径与内圆半径之差为3μm～7μm，所述N面电极外圆半径与内圆半径之差为10μm～20μm；

所述P面电极的厚度为0.5μm～2μm，所述N面电极的厚度为0.5μm～2μm。

上述的一种输出空心光束的激光器，其特征在于：所述半导体衬底的厚度为120μm～150μm，所述缓冲层的厚度为20nm～2μm，所述N型分布式布拉格反射镜层的厚度为2.8μm～5μm，所述有源区的厚度为0.2μm～0.4μm，所述第一高铝层的厚度为10nm～50nm，所述电流引导层的厚度为10nm～50nm，所述第二高铝层的厚度为10nm～50nm，所述P型分布式布拉格反射镜层的厚度为2.5μm～3.5μm。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的激光器结构简单、设计合理，投入成本较低，加工制作方便，且体积小可以高度集成在激光设备中。

2、本实用新型的激光器没有采取任何光学器件对激光器进行整形调节，无需装调，则满足短周期、大批量的生产需求。