[发明专利]光栅辅助的基于TM模式的微柱腔面发射激光器

摘要

发明涉及半导体激光器技术领域，提出了一种光栅辅助的基于TM模式的微柱腔面发射激光器。该激光器的谐振腔腔体为支持回音壁模式的微柱腔。微柱腔从上往下包括欧姆接触层、光栅层、上盖层、有源区以及下盖层。光栅层上设的光栅位于微柱腔顶部外沿边，为二阶光栅；有源区采用张应变的量子阱材料，使激光器的工作模式为TM模式；微柱腔的外径最小可为激光器激射波长量级，因此可实现超高速调制。另外该激光器制作简便，只需要一次浅刻蚀二阶光栅就可以实现激光器的选模和输出。本发明具有体积小、检测方便、低成本、易于集成二维阵列、单模工作、阈值电流低、输出光易于与光纤耦合、可以在不同的材料体系上实现、制作简单等诸多优点。

主权项

1.一种光栅辅助的基于TM模式的微柱腔面发射激光器，其特征在于，所述激光器的谐振腔为微柱腔，所述微柱腔具有一定形状，该形状能支持回音壁模式作为激光器的谐振模式；所述微柱腔的外径最小为激光器激射波长量级；所述微柱腔包括欧姆接触层、光栅层、上盖层、有源区和下盖层；所述欧姆接触层连接所述微柱腔的顶部中央，其外沿位于所述微柱腔外沿之内，用于避免给激光器的工作模式造成额外损耗；所述光栅层位于所述微柱腔的顶部外沿，所述光栅层上设有光栅，所述光栅层通过光栅对光场的散射形成激光器垂直方向的输出；所述光栅的周期数M等于所述微柱腔所支持的回音壁模式的角量子数m；所述上盖层位于所述光栅层下方，用来控制所述光栅层与回音壁模式作用的大小，从而控制激光器输出的大小；所述有源区位于所述上盖层下方，用来给所述激光器提供增益，所述有源区采用张应变的量子阱材料，使激光器的工作模式为TM模式即其主要磁场平行于有源区平面；所述下盖层邻接所述有源区下部；所述下盖层位于衬底之上。