[发明专利]一种垂直腔边发射激光器

说明书

本发明提供了一种垂直腔边发射激光器，包括：有源层和至少两个布拉格结构；至少两个布拉格结构位于有源层的相对两侧；布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，第一方向平行于有源层所在的平面。通过在外延结构中设置至少一个布拉格结构的周期阶数为二阶或二阶以上，使得位于布拉格结构之间的有源层形成的光可以从二阶或二阶以上的布拉格结构的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围的光场，从而扩大光源发出的光场覆盖的视场范围，改善了光场范围受到旋转速度限制的问题，提高了激光器的可靠性，保证了激光器的工作特性。

技术领域

本发明实施例涉及激光器技术领域，尤其涉及一种垂直腔边发射激光器。

背景技术

在激光雷达（Lidar）和三维传感（3D sensing）等应用场景中，例如车载激光雷达应用中，光源发出的光场具有覆盖整个视场（field of view, FOV）的需求，通常这一视场在水平面内的角度范围为180度或360度。

目前，激光雷达或其他三维传感器通常使用机械旋转器（Mechanical rotator）或微机电系统（micro-electromechanical system, MEMS）镜进行旋转来改变光源发出的光路，以实现光场扫描的功能。但是，机械旋转器通常受到旋转速度的限制，且容易损坏；而微机电系统（MEMS）镜的扫描范围小，难以覆盖所需的视场范围，且可靠性低；因此如何使得光源发出的光场覆盖所需的视场范围，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种垂直腔边发射激光器，以扩大光源发出的光场覆盖的视场范围的同时，改善受到旋转速度限制的问题，提高可靠性，保证激光器的工作特性。

本发明实施例提供了一种垂直腔边发射激光器，包括：

有源层和至少两个布拉格结构；至少两个所述布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；

其中，所述布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于所述有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，所述第一方向平行于所述有源层所在的平面。

可选的，所述布拉格结构的个数为两个，分别为上布拉格结构和下布拉格结构；

所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍， n为大于或等于1的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于1的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于2的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，其中n为大于或等于2的整数；

一个光学周期中包括两层不同折射率的材料层。

可选的，所述上布拉格结构和所述下布拉格结构的每个光学周期包括光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层。

可选的，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于所述下布拉格结构的光学周期厚度。

可选的，所述上布拉格结构的光学周期厚度与所述下布拉格结构的光学周期厚度不同。

可选的，所述布拉格结构的个数大于两个，其中一个布拉格结构为上布拉格结构，一个布拉格结构为下布拉格结构；所述上布拉格结构和所述下布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；所述上布拉格结构与所述有源层之间和/或所述下布拉格结构与所述有源层之间包括至少一个中布拉格结构；