[发明专利]一种导模共振光栅窄线宽垂直腔面发射激光器及其制备方法

摘要

本发明提供一种导模共振光栅窄线宽垂直腔面发射激光器及其制备方法，利用微纳光栅导模共振效应，将高反射、窄共振线宽的亚波长导模共振微腔结构作为垂直腔面发射激光器一部分，从而达到更窄的激光线宽，更宽的高反带宽，更小的体积和稳定的偏振控制的目的。运用微纳光栅的导膜共振效应，通过等效介质理论计算，设计共振波长为852nm的弱调制的亚波长光栅导模共振微腔结构，在光栅层和波导层之间添加一层用于控制模式线宽的间隔层，模式线宽能达到1nm以下。该种窄线宽垂直腔面发射激光器相对于传统的VCSEL具有更窄的激光线宽，更宽的高反带宽，更小的体积和稳定的偏振控制。

主权项

一种导模共振光栅窄线宽垂直腔面发射激光器，其特征在于：该激光器的结构自下而上为N型注入电极Au/Ge/Ni/Au(1)、N型GaAs衬底(2)、Al0.1Ga0.9As/Al0.9Ga0.1As交替生长的下DBR(3)、有源区Al0.2Ga0.8As/Al0.12In0.18Ga0.7As(4)、氧化电流限制层Al0.98Ga0.02As(5)、Al0.9Ga0.1As/Al0.1Ga0.9As交替生长的上DBR(6)、SiO2钝化层(7)、P型注入电极Ti/Au(8)、光栅衬底层SiO2(9)、光栅基底层Al2O3(10)、光栅波导层TiO2(11)、光栅间隔层Al2O3(12)、光栅层SiO2(13)，光栅衬底层SiO2(9)、光栅基底层Al2O3(10)、光栅波导层TiO2(11)、光栅间隔层Al2O3(12)、光栅层SiO2(13)是亚波长光栅导模共振微腔结构。