[实用新型]一种垂直腔面发射激光器

说明书

本实用新型公开了一种垂直腔面发射激光器，该激光器包括半导体衬底、主激光器和种子源激光器，所述主激光器包括由下至上依次布设的第一缓冲层、第一N面电流引导层、第一有源区、第一高铝层、第一P型分布式布拉格反射镜层和第一P面电流引导层。本实用新型结构简单、设计合理且体积小，通过种子源激光器提高主激光器输出高功率激光光束的光束质量，并能压缩激光线宽，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，具体涉及一种垂直腔面发射激光器。

背景技术

垂直腔面发射激光器(VCSEL)是一种新型的半导体激光器，有着半导体激光器的一切优点，比如:体积小、功耗低、成本低、寿命长以及调制频率高等，也有着普通半导体激光器不具备的特点，比如：输出圆形光斑、在片测试以及高密度的阵列集成等。VCSEL自1977年诞生以来，不断的吸引着科研工作者以及市场需求的目光，尤其是小孔径低功率的VCSEL器件，小孔径VCSEL一般是指激光输出的窗口小于10μm的激光器，因其有着动态调制频率高、光束质量好以及体积微小等优点，已经成熟的应用在通信行业。高功率大孔径VCSEL一般指的是激光输出窗口大于50μm的激光器，因其输出孔径较小孔径VCSEL大得多，因此大孔径的VCSEL激活面积也比小孔径VCSEL大，从而能输出功率更高的激光束，理论上作为测距机可以探测的距离更远精度更高。然而实际上随着激光输出窗口的逐渐变大，其光束逐渐的由单横模变成多横摸结构，光束质量变差，激光线宽变宽，从而影响了激光的测距的精度与距离，这也是目前高功率大孔径 VCSEL无法应用到市场的主要障碍。

虽然利用外腔光注入的方法可以在一定程度上提高大孔径VCSEL的光束质量和压缩线宽，但是其复杂的结构和高昂的成本大大的限制了大孔径 VCSEL在市场上的应用。因此，一种结构简单、成本低的垂直腔面发射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，提供一种垂直腔面发射激光器，其设计合理且体积小，设置主激光器和种子源激光器，且主激光器和种子源激光器共用N型分布式布拉格反射镜层，这样利用种子源激光器作为种子光源去约束主激光器，从而提高主激光器输出高功率激光光束的光束质量，并能压缩激光线宽，避免采用其他光学器件进行整形调节，满足短周期、大批量的生产需求，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：一种垂直腔面发射激光器，其特征在于：包括半导体衬底、设置在半导体衬底上部的主激光器和设置在半导体衬底下部的种子源激光器，所述主激光器包括由下至上依次布设的第一缓冲层、第一N面电流引导层、第一有源区、第一高铝层、第一P型分布式布拉格反射镜层和第一P面电流引导层，所述第一有源区的圆周边缘由内至外依次设置有第一电流阻挡层和第一N面电极，所述第一高铝层的圆周边缘设置有第一氧化限制层，所述第一P面电流引导层的上表面设置有横截面为环形的第一P面电极；

所述种子源激光器包括由上至下依次布设的第二缓冲层、N型分布式布拉格反射镜层、第二N面电流引导层、第二有源区、第二高铝层、第二 P型分布式布拉格反射镜层和第一P面电流引导层，所述第二有源区的圆周边缘由内至外依次设置有第二电流阻挡层和第二N面电极，所述第二高铝层的圆周边缘设置有第二氧化限制层，所述第二P面电流引导层的底面设置有第二P面电极。

上述的一种垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述第二P型分布式布拉格反射镜层的反射率大于N型分布式布拉格反射镜层的反射率；

所述第一P型分布式布拉格反射镜层的反射率小于N型分布式布拉格反射镜层的反射率。