[发明专利]半导体激光器

说明书

本发明涉及一种半导体激光器，定义一XYZ空间直角坐标系，则该半导体激光器包括：位于Z轴方向前方和后方的电极；用于在电极通电时产生激光的有源区；位于有源层的Z轴方向前方和后方以及位于有源区周侧的波导层；以及位于波导层的Y轴方向前方和后方的反射层，所述半导体激光器的激光射出口形成在位于Y轴方向前方的反射层上。其中，所述有源区的Y轴方向的前方和后方中的至少一个方向上还形成有用于将偏振方向平行于X轴方向的激光筛选出来的布儒斯特窗。本发明的半导体激光器能够直接输出线偏振激光，无需再外部添加光学器件，结构简单，除作为激光器使用外，本发明的半导体激光器结构还可以应用于介质激光加速器的使用。

技术领域

本发明涉及激光器，特别涉及一种半导体激光器。

背景技术

半导体激光器广泛应用于科技、生活中的各个领域，其是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束激励式。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。在光纤陀螺、光纤传感、非线性变频、相干光束组合等许多领域需要输出激光保持稳定的偏振特性, 因此研究具有单偏振输出特性及一定消光比的半导体激光器具有十分重要的意义。目前的常规做法是在激光器外部添加起偏器件，例如偏振片、尼科耳棱镜等将激光器输出的具有任意偏振状态的激光中的单偏振激光筛选出来，结构复杂，光损较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单的半导体激光器。

一种半导体激光器，定义一XYZ空间直角坐标系，则该半导体激光器包括：位于Z轴方向前方和后方的电极；位于电极之间的有源区，其用于在电极通电时产生激光，所述有源区的主延伸平面平行于XY轴定义的平面；位于有源层的Z轴方向前方和后方以及位于有源区周侧的波导层；以及位于波导层的Y轴方向前方和后方的反射层，所述半导体激光器的激光射出口形成在位于Y轴方向前方的反射层上。其中，所述有源区的Y轴方向的前方和后方中的至少一个方向上还形成有用于将偏振方向平行于X轴方向的激光筛选出来的布儒斯特窗。

优选的，所述布儒斯特窗是通过在半导体材料上进行刻蚀形成的，定义布儒斯特角为θ，则所述布儒斯特窗相对Y轴的倾斜角度为θ或π-θ，且布儒斯特角θ与真空折射率n2和半导体材料折射率n1的关系为。

优选的，定义布儒斯特窗中的真空在Y轴方向的等效宽度为D’、激光谐振腔内介质在Y轴方向的等效宽度为L’，激光波长为λ，则，m为正整数。

优选的，所述布儒斯特窗中单层真空区域的宽度为50um-100um。

作为一种实施方式，所述有源区和形成所述布儒斯特窗的半导体材料包括InGaAsP半导体材料。

作为一种实施方式，所述有源区的Y轴方向的前方和后方均形成有用于将偏振方向平行于X轴方向的激光筛选出来的布儒斯特窗。

作为一种实施方式，所述的半导体激光器为分布式布拉格反射激光器，所述布儒斯特窗位于有源区和分布式布拉格反射区之间，且在Z轴方向上位于绝缘层和衬底层之间，在Z轴方向上的宽度为50um-100um。

本发明的半导体激光器能够直接输出线偏振激光，无需再外部添加光学器件，结构简单，除作为激光器使用外，本发明的半导体激光器结构还可以应用于介质激光加速器的使用。

附图说明

图1为一实施例的半导体激光器的正面剖断图。

图2为一实施例的半导体激光器的一部分的俯视剖断图。