[发明专利]一种基于光子晶体控制的单模半导体激光器外延结构

权利要求书

1.一种基于光子晶体控制的单模半导体激光器外延结构，包括：

N型衬底层，用于生长外延材料；

N型限制层，配置于N型衬底层之上，用于限制光场向N型区的扩展；

光子晶体，配置于N型限制层之上，用于调控输出光场模式；

有源区，配置于光子晶体上；

P型限制层，配置于有源区之上，用于限制光场向P型区的扩展；

P型盖层，配置于P型限制层之上，用于限制光场及降低载流子势垒；

P型接触层，配置于P型盖层之上，用于与金属形成欧姆接触；

通过调整光子晶体外延结构的厚度、折射率以及组份控制激光输出的模式，使其除输出基横模激射以外，还可输出一阶模式、二阶模式或者更高阶模式激射；

所述输出光场模式为一阶模式时，一阶模式的限制因子为所有模式限制因子中最大；

所述输出光场模式为二阶模式时，二阶模式的限制因子为所有模式限制因子中最大。

2.根据权利要求1所述的结构，其中所述的光子晶体为一维光子晶体，包括由材料组分调制而形成的高低折射率突变或者渐变的周期或准周期结构。

3.根据权利要求1所述的结构，其中所述的N型衬底层的材料包括GaN、GaAs、InP或GaSb。

4.根据权利要求1所述的结构，其中所述的N型衬底层的材料波长范围为10nm至14μm。

5.根据权利要求1所述的结构，其中所述有源区包括单量子阱、多量子阱、量子点或超晶格结构。

6.根据权利要求2所述的结构，其中所述的光子晶体周期数为3个至20个。

7.根据权利要求1所述的结构，其中所述的光子晶体厚度为2μm至50μm。