[发明专利]一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器

权利要求书

1.一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：包括水平谐振腔激光器单元，该水平谐振腔激光器单元在其表面刻蚀有双沟槽结构，所述双沟槽结构之间形成脊形台，双沟槽结构下方形成平板层；所述水平谐振腔激光器单元在其激光发射方向的端部倾斜刻蚀有一反射镜单元，该反射镜单元的刻蚀角度θ为45°，刻蚀深度由所述水平谐振腔激光器单元的表面开始，并至少往下延伸至所述平板层底部；所述脊形台在靠近反射镜单元的一端设有呈扩张状的喇叭段；所述喇叭段包括依次设置于所述脊形台端部的第二脊形段和第一脊形段；所述第一脊形段和第二脊形段的高度均为H₁；所述第一脊形段的长度为L₁，并且L₁=H₁；所述第二脊形段的长度为L₂，并且8μm≤L₂≤9.5μm。

2.如权利要求1所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：第一脊形段的下脊宽度为W₁，第一脊形段的上脊宽度和第二脊形段的下脊宽度均为W₂；第二脊形段的上脊宽度为W₃，并且W₃≤W₂=W₁。

3.如权利要求2所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述第二脊形段的宽度由其上脊至下脊逐渐增加，并且其两侧壁呈平直斜面状、曲面状或多级台阶面状。

4.如权利要求2所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述第二脊形段的上脊宽度W₃等于其下脊宽度W₂，并且第二脊形段整体呈长方体状。

5.如权利要求1所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述水平谐振腔激光器单元包括由下而上依次设置的n型接触金属层、衬底、缓冲层、n型外波导层、n型下波导层、有源层、p型上波导层和p型接触层；所述有源层由下至上依次为下限制层、量子阱层和上限制层，所述量子阱层的阱层/垒层为GaAs/AlGaAs、InGaAs/AlGaAs、In_xGa_1-xAs_yP_1-y/AlGaAs或者不同Ga/Al比例的AlInGaAs；所述n型下波导层和p型上波导层为与衬底晶格相匹配的In_xGa_1-xAs_yP_1-y材料，且所述n型下波导层与p型上波导层的带隙波长小于所述有源层的激射波长；所述喇叭段在其P型接触层上表面开窗镀增透膜。

6.如权利要求5所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述双沟槽结构刻蚀至所述有源层以下，并且所述量子阱层至n型下波导层之间形成水平谐振腔激光器单元的肋区；肋区的参数关系为：T/H=0.2-0.35；T/W=0.4-0.7；T/L=0.01-0.15，其中：T为平板层厚度，H为肋区高度，W为脊层宽度，L为平板层宽度。

7.如权利要求5所述的一种具有圆形光斑的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述双沟槽结构未刻蚀至所述有源层，并且所述p型上波导层至n型下波导层之间形成水平谐振腔激光器单元的肋区；肋区的参数关系为：S/H=0.1-0.2；S/W=0.1-0.3；S/L=0.01-0.1，其中：S为所述量子阱层顶部与所述p型上波导层底部之间的距离，H为肋区高度，W为脊层宽度，L为平板层宽度。