[发明专利]外延集成高对比度光栅外腔面发射激光器

摘要

本发明公开了外延集成高对比度光栅外腔面发射激光器，普通的氧化型垂直腔面发射激光器，普通的氧化型垂直腔面发射激光器，由于其自身氧化限制层材料的各向异性及有源区材料增益的各向异性等特点，导致其出现偏振不确定或不稳定现象，对于传统的外腔压窄线宽方法通常过于复杂，集成度低，不利于芯片级的设计。本发明中我们采用生长相位匹配层、腔长匹配层的方法延长垂直腔面发射激光器的腔长，通过一次外延的方式形成低折射率介质层作为光栅支撑层和光栅介质层；再通过刻蚀光栅介质层形成光栅微结构，达到控制光偏振的同时压窄线宽。

主权项

1.外延集成高对比度光栅外腔面发射激光器，其特征在于：该外腔面发射激光器包括P型金属电极层(1)、钝化层(2)、周期交替生长的上分布布拉格反射镜(3)、Al_0.98Ga_0.02As高铝组分的氧化限制层(4)、有源区(5)、周期性交替生长的下分布布拉格反射镜(6)、GaAs衬底层(7)、N型金属电极层(8)、电流限制氧化孔(9)、相位匹配层(10)、腔长匹配层(11)、Al₂O₃低折射率支撑层(12)、GaAs高折射率光栅介质层(13)和出光孔(15)；周期交替生长的上分布布拉格反射镜(3)、Al_0.98Ga_0.02As高铝组分的氧化限制层(4)、有源区(5)、周期性交替生长的下分布布拉格反射镜(6)和GaAs衬底层(7)由上到下依次布置，周期交替生长的上分布布拉格反射镜(3)、Al_0.98Ga_0.02As高铝组分的氧化限制层(4)、有源区(5)、周期性交替生长的下分布布拉格反射镜(6)和GaAs衬底层(7)的外侧由钝化层(2)包覆；Al_0.98Ga_0.02As高铝组分的氧化限制层(4)的中间设有电流限制氧化孔(9)；周期交替生长的上分布布拉格反射镜(3)的顶部设有出光孔(15)，相位匹配层(10)设置在出光孔(15)上，腔长匹配层(11)设置在相位匹配层(10)上，Al₂O₃低折射率支撑层(12)设置在腔长匹配层(11)上；各个GaAs高折射率光栅介质层(13)等间距布置后形成的光栅微结构(14)，光栅微结构(14)位于Al₂O₃低折射率支撑层(12)上；钝化层(2)处于激光器侧壁；P型金属电极层(1)设置在钝化层(2)上；钝化层(2)和GaAs衬底层(7)共同置于N型金属电极层(8)上。