[发明专利]一种半导体激光发射器

说明书

本发明提供一种半导体激光发射器，其特征在于，包括：第一DBR层，第二DBR层，配置于所述第一DBR层与所述第二DBR层之间的量子阱有源区，所述第二DBR层还连接衬底层，所述衬底层具有第一厚度，所述衬底远离所述量子阱有源区的一侧包含激发所述量子阱有源区的第一电极和第二电极；通过将驱动有源区的第一电极和第二电极设置在衬底的相同侧，减少了引线电感，使得发射器能够适应更高电信号传递速率要求的场景，同时也不用改变顶出光的出光方式。

技术领域

本发明涉及半导体激光发射器领域，具体而言，涉及一种VCSEL类型的激光器结构。

背景技术

半导体类型的激光器，由于其出色的可控性能，并且非常容易实现阵列型的集成化设计，被越来越多地利用在各个探测过程中，通过对于电压等特性的控制也能比较方便地实现激光参数的调整，对于整个系统而言是非常有利的，半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的激光器，又称半导体激光二极管(LD)，是20世纪60年代发展起来的一种激光器。半导体激光器的工作物质有几十种，例如砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)等，激励方式主要有电注入式、光泵式和高能电子束激励式三种。半导体激光器的优点主要包含以下几个方面：1)体积小、重量轻。2)可注入激励：仅用几伏的电压注入毫安级的电流就能够驱动。除电源装置以外不需要其它的激励设备和部件。电功率直接变换成光功率，能量效率高。3)波长范围宽：适当的选择材料和合金比，在红外和可见光很宽的波长范围内能够实现任意波长的激光器。4)可直接调制：把信号重叠在驱动电流上，在直流到G赫兹范围内，可以调制振荡强度、频率和相位。5)相干性高：用单横模的激光器可以得到空间上相干性高的输出光。在分布反馈型(DFB)和分布布拉格反射型(DBR)激光器中能够得到稳定的单纵模激射，得到时间上的高相干性等等优势。

目前应用较多的一种半导体激光器为表面发射半导体激光器，与传统的边缘发射报道提激光器相比也具有许多的优势，而在表面发射型半导体激光器中垂直腔表面发射激光器VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers)因其本身低阈值、圆形光束、易耦合和易二维集成其同时具有边模抑制比高、阈值低、体积小、易于集成、输出功率高等优点，成为光电子领域研究的热点。例如用于3D成像的结构光源，激光检测和测距(LADAR)，飞行时间(TOF)3D成像，航空防御和聚变研究等。垂直腔面发射激光器(VCSEL)由于低功率应用以及高频优势和制造优于其他类型的半导体激光器件而常用于许多半导体激光器应用中，在TOF测距过程中需要保证VCSEL激光源具有可靠的激光输出，然而目前所采用的封装方案，VCSEL器件通过焊料或环氧树脂正面安装到封装的基板上。然后可以使用引线键合将VCSEL器件连接到外部电路，如此本身的引线之间存在寄生电感，例如在1mm的引线存在1nH的寄生电感，因此现有结构的半导体激光器还需要引线，这种结构本身所需要的引线数量有比较多，如此将存在因为寄生电感等效应而引起的一系列问题，例如需要传输高速电信号传递要求时，这对于现在越来越多地将VCSEL型半导体激光器用于高精度的TOF方案测量中，将非常重要，此时需要VCSEL高速精确地响应。

因此开发一种能够消除现有技术的引线所产生的寄生电感，进而保证TOF类型测距系统的高电信号传递要求的VCSEL类型的半导体发射器是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种半导体激光发射器，以便解决相关技术中，由于引出线而导致的寄生电感在TOF类型的探测系统精度对应的高速电信号传递要求等等引起的一些列问题，严重的甚至导致VCSEL类型的半导体激光器在TOF领域的应用被极大地限制的情形。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种半导体激光发射器，其特征在于，包括：第一DBR层，第二DBR层，配置于所述第一DBR层与所述第二DBR层之间的量子阱有源区，所述第二DBR层还连接衬底层，所述衬底层具有第一厚度，所述衬底远离所述量子阱有源区的一侧包含激发所述量子阱有源区的第一电极和第二电极。