[实用新型]一种分布式布拉格反射镜激光器

说明书

本实用新型涉及一种分布式布拉格反射镜激光器，该结构自下而上依次包括：衬底层；过渡层；第一分布式布拉格反射镜层；n型Ge半导体层；n型Ge掺杂层；量子阱发光层；电子阻挡层；p型Ge掺杂层；p型Ge半导体层；第二分布式布拉格反射镜层。本实用新型的激光器结构通过将第一分布式布拉格反射镜和第二分布式布拉格反射镜中高折射率材料和低折射率材料设置为渐变折射率材料，通过改变材料的内在结构，调整其有效折射率，可以增加高折射率材料和低折射率材料之间的折射率差异，从而大大提高DBR的性能，降低成本。

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种分布式布拉格反射镜激光器。

背景技术

半导体激光器具有能量转换效率高、易于进行高速电流调制、超小型化、结构简单、使用寿命才长等突出特点，已被考虑到光电集成的应用中。随着锗在硅上外延生长的技术的提高，锗半导体材料成为研究的热点，特别是用锗材料制备激光器作为片上光源更是研究的前沿。

然而锗材料基激光器采用法布里波罗谐振腔时，由于其波长较大，高反膜的镀膜层数也多，工艺难度大，且容易脱落。采用分布式布拉格反射镜时，通常采用的是一种高折射率材料和一种低折射率材料，高折射率材料，如TiO₂，低折射率材料，如SiO₂；然而，高折射率材料和低折射率材料的折射差异不够大，造成DBR的性能不够显著，为了提升DBR的性能，需要增加周期数，这样又会增加工艺成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种分布式布拉格反射镜激光器。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种分布式布拉格反射镜激光器，包括：

衬底层；

过渡层；设置于所述衬底层上，所述过渡层下表面的折射率与所述衬底层的折射率匹配；

第一分布式布拉格反射镜层，设置于所述过渡层上；所述第一分布式布拉格反射镜层由高折射率材料层和低折射率材料层交替重复构成，其中，所述高折射率材料层和/或低折射率材料层为渐变折射率材料层；

n型Ge半导体层；设置于所述第一分布式布拉格反射镜层上；

n型Ge掺杂层，设置于所述n型Ge半导体层上；

量子阱发光层，设置于所述n型Ge掺杂层上；

电子阻挡层，设置于所述量子阱发光层上；

p型Ge掺杂层，设置于所述电子阻挡层上；

p型Ge半导体层，设置于所述p型Ge掺杂层上；

第二分布式布拉格反射镜层，设置于所述p型Ge半导体层上，所述第二分布式布拉格反射镜层由高折射率材料层和低折射率材料层交替重复构成，其中，所述高折射率材料层和/或低折射率材料层为渐变折射率材料层。

在本实用新型的一个实施例中，所述过渡层的厚度为100～800nm。

在本实用新型的一个实施例中，所述过渡层为单层、双层或多层。

在本实用新型的一个实施例中，所述过渡层由传统光学材料和/ 或渐变折射率材料组成。

在本实用新型的一个实施例中，所述高折射率材料层的折射率大于2，所述低折射率材料的折射率小于1.5。

在本实用新型的一个实施例中，所述高折射率材料层和低折射率材料层的单层厚度范围均为20～800nm。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一分布式布拉格反射镜中高折射率材料层和低折射率材料层对数为3对。