[发明专利]半导体激光器

说明书

一种半导体激光器，包括形变的蘑菇形腔、出光面和圆形散射点；形变的蘑菇形腔包括相连的半圆形光学谐振腔和类矩形光学谐振腔；出光面，为一椭圆形弧面，形成于所述类矩形光学谐振腔的端面上；且所述出光面的截面为所述类矩形光学谐振腔的矩形与一辅助椭圆曲线取交集后得到；圆形散射点，形成于所述半圆形光学谐振腔一侧，且所述圆形散射点的截面圆心位于所述辅助椭圆曲线的焦点处；其中，所述半导体激光器的截面上，所述出光面的端点与所述圆形散射点的圆心之间的间距为所述辅助椭圆曲线的焦距。本发明实现多模激射，且保证多模的方向性。

技术领域

本发明涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种应用于激光显示的低相干性、高方向性的半导体激光器。

背景技术

显示技术从最开始的阴极射线管的黑白显示，到彩色显示，再到后来的数字液晶显示，到现在流行的大尺寸，大色域的OLED显示。当今世界是科技飞速发展的世界，随着激光技术的成熟与稳定，出现了新一代的显示技术--激光显示。由于激光作为显示光源展现出以下绝对优势：超长寿命，最大可达两万小时连续工作不衰减；光谱宽度窄，可以获得极高色彩饱和度；色域覆盖度高，可达人眼可见范围的90％以上，其他光源显示技术色域覆盖率最大才达60％；电光转换率高，能源损耗低，环保节能。激光显示成为了人们争夺显示技术的下一个高地，且被誉为“人类视觉史上的革命”。

但是半导体激光器也具有高相干性的特点，会对显示图像质量造成致命的损伤；目前也有低相干性半导体激光器，但是这类半导体激光器的方向性特别差。

商用的激光显示使用的还是传统的半导体激光器，为了解决半导体激光器的高相干性对图像质量的破坏，目前的办法是在光路中添加消散斑器件。这大大的提高了成本，增大了显示系统的体积，严重阻碍了激光显示的发展。消除半导体激光器作为光源在显示中存在的问题，最根本的解决方法还是直接设计出低相干性和高方向性的半导体激光器。其中低相干性是科研工作者的主要进攻方向，已经设计出很多低相干性的激光，但是这类激光的方向性非常差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供了一种半导体激光器，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括：

本发明提供了一种半导体激光器，包括形变的蘑菇形腔、出光面和圆形散射点；其中，

形变的蘑菇形腔，包括相连的半圆形光学谐振腔和类矩形光学谐振腔；

出光面，为一椭圆形弧面，形成于所述类矩形光学谐振腔的端面上；且所述出光面的截面为所述类矩形光学谐振腔的矩形与所述辅助椭圆曲线取交集后得到的截面；

圆形散射点，形成于所述半圆形光学谐振腔一侧，且所述圆形散射点的截面圆心位于所述辅助椭圆曲线的焦点处；

形变的蘑菇形腔、出光面和圆形散射点以所述辅助椭圆曲线的长轴为轴对称；

其中，类矩形为矩形与一辅助椭圆曲线取交集获得的图形。

基于上述技术方案，本发明相较于现有技术，至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：

1、本发明设计了一种半导体激光器，通过引入形变的蘑菇形腔来增加模式数，同时通过在形变的蘑菇形腔上设计半圆形散射点和出光面，虚拟椭圆形腔，保证出光面为椭圆形弧面，半圆形散射点的截面圆心位于虚拟椭圆形腔的焦点处，且出光面的端点与圆心的间距为虚拟椭圆形腔的焦距，调控出光的方向性一致；整体结合实现低相干性和高方向性的出光效果；

2、本发明设计的半导体激光器，半圆形光学谐振腔、类矩形光学谐振腔以及圆形散射点的刻蚀深度要大于有源层从而得到足够的折射率限制来满足腔内混沌模式的谐振。

附图说明

图1为本发明实施例的一种半导体激光器的结构示意图；