[发明专利]亚波长光栅及垂直腔面发射激光器

权利要求书

1.一种亚波长光栅，包括：

氧化铟锡形成的基底层(2)；以及

光栅层(1)，所述光栅层(1)形成于所述基底层(2)上；其中，所述光栅层(1)所用材料的折射率不低于所述氧化铟锡的两倍。

2.根据权利要求1所述亚波长光栅，所述光栅层(1)所用材料，包括：

非晶硅或砷化铝镓。

3.根据权利要求1所述亚波长光栅，其中，

所述光栅层(1)包括形成在所述基底层上的多个光栅凸起(11)、以及分别形成在两个光栅凸起(11)之间的多个光栅间隙(12)，所述光栅间隙(12)内由空气作为填充介质；其中，所述光栅层(1)的光栅凸起(11)和光栅间隙(12)布置成在至少一个方向上具有周期性，所述光栅凸起(11)的形状包括矩形条状、二维网状或二维柱状。

4.一种垂直腔面发射激光器，包括：

发光器件；以及

如权利要求1-3的任一项所述的亚波长光栅，所述亚波长光栅设置在所述发光器件的P型掺杂层(4)上，以用作发光器件的P面反射镜。

5.根据权利要求4所述垂直腔面发射激光器，其中，所述发光器件包括：

由下至上依次层叠的衬底(8)、N型掺杂层(7)以及包括所述P型掺杂层(4)的支撑台(10)；所述衬底的底面设置有下电极(9)；

所述亚波长光栅设置在所述支撑台(10)上。

6.根据权利要求5所述垂直腔面发射激光器，其中，

所述亚波长光栅的基底层覆盖所述支撑台(10)的表面。

7.根据权利要求5或6所述垂直腔面发射激光器，其中，所述支撑台还包括：

有源区(6)、以及设置在所述有源区上的形成有选择性氧化孔的环形凸台(5)，所述P型掺杂层(4)设置在所述环形凸台上；

所述基底层的与所述P型掺杂层(4)相对的一侧设置有上电极(3)，所述上电极(3)呈环形，所述环形的中部形成用作所述垂直腔面发射激光器的出光孔的镂空区域。

8.根据权利要求7所述垂直腔面发射激光器，其中，

所述亚波长光栅的光栅层(1)设置在所述发光器件的出光孔内、且覆盖所述出光孔的全部区域。

9.根据权利要求4所述垂直腔面发射激光器，其中，

所述亚波长光栅的基底层(2)作为所述发光器件的相位匹配层。

10.根据权利要求9所述垂直腔面发射激光器，所述相位匹配层满足下式条件：

其中，为光在垂直腔面发射激光器的谐振腔内震荡一个周期所产生的相位差，为所述亚波长光栅对所述光进行反射的反射相位，为发光器件对所述光进行反射的反射相位，λ是光波长，m为任意整数。