锥形光子晶体量子级联激光器及其制作方法

    公开(公告)号:CN102055135B

    公开(公告)日:2013-09-04

    申请号:CN200910237094.3

    申请日:2009-11-04

    IPC分类号: H01S5/343 H01S5/22 H01S5/06

    摘要: 本发明公开了一种近衍射极限光束输出的锥形光子晶体量子级联激光器及其制作方法。该激光器包括:衬底,及其在衬底上依次生长的下波导层、有源区、上波导层、上覆盖层、上接触层、欧姆接触层、电绝缘层、正面电极和衬底背面电极。该激光器采用脊型台面双沟波导结构,脊型台面结构由均匀脊宽的主控振荡区和锥形结构的增益放大区两部分组成;光子晶体结构用以提供分布反馈波导,制作于上接触层和欧姆接触层之中。利用本发明,能够获得单模近衍射极限光束输出;采用脊型台面结合锥形增益放大区的波导结构,大大降低了远场发散角,在提高输出功率的同时又避免了同类宽脊型大功率器件难以避免的散热问题。

    斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器及制备方法

    公开(公告)号:CN102025110B

    公开(公告)日:2012-03-28

    申请号:CN200910092876.2

    申请日:2009-09-09

    摘要: 一种斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器及制备方法,其中斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器,包括:一InP衬底;一InP波导限制层制作在InP衬底上;一InGaAs下波导层制作在InP波导限制层上;一应变补偿有源层制作在InGaAs下波导层上;一InGaAs上波导层制作在应变补偿有源层上;一二维长方光子晶体点阵图形制作在InGaAs上波导层中;一InP盖层制作在InGaAs上波导层上;一接触层制作在盖层上,形成二次外延片;在该二次外延片的表面向下刻蚀有V形双沟道,形成斜形脊状波导,该V形双沟道的深度到达限制层内;一二氧化硅层制作在V形双沟道及接触层的表面,接触层表面的二氧化硅层的中间开有一电流注入窗口;一正面电极制作在刻蚀后的二次外延片的表面;一金属金层制作在正面电极上,且填满两个V形双沟道;一合金电极制作在InP衬底的背面。

    斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器及制备方法

    公开(公告)号:CN102025110A

    公开(公告)日:2011-04-20

    申请号:CN200910092876.2

    申请日:2009-09-09

    摘要: 一种斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器及制备方法,其中斜腔面二维光子晶体分布反馈量子级联激光器,包括:一InP衬底;一InP波导限制层制作在InP衬底上;一InGaAs下波导层制作在InP波导限制层上;一应变补偿有源层制作在InGaAs下波导层上;一InGaAs上波导层制作在应变补偿有源层上;一二维长方光子晶体点阵图形制作在InGaAs上波导层中;一InP盖层制作在InGaAs上波导层上;一接触层制作在盖层上,形成二次外延片;在该二次外延片的表面向下刻蚀有V形双沟道,形成斜形脊状波导,该V形双沟道的深度到达限制层内;一二氧化硅层制作在V形双沟道及接触层的表面,接触层表面的二氧化硅层的中间开有一电流注入窗口;一正面电极制作在刻蚀后的二次外延片的表面;一金属金层制作在正面电极上,且填满两个V形双沟道;一合金电极制作在InP衬底的背面。

    短波长光栅面发射量子级联激光器结构及制备方法

    公开(公告)号:CN101916965A

    公开(公告)日:2010-12-15

    申请号:CN201010231191.4

    申请日:2010-07-14

    IPC分类号: H01S5/343

    摘要: 一种短波长光栅面发射量子级联激光器结构,包括:一衬底;一下波导层生长在该衬底上;一有源层生长在该下波导层上;一上波导层生长在该有源层上;一盖层生长在该上波导层上,该盖层的上半部位置形成二级分布反馈光栅;一光栅层位于盖层的上面,并且该光栅层具有与盖层上的光栅相同的光栅周期,在该光栅层上形成有多个窗口,所述窗口的深度到达盖层的表面;其中所述的下波导层、有源层、上波导层、盖层和光栅层的两侧为梯形斜面;一二氧化硅层生长在衬底的上面和梯形斜面上,及所述光栅层上面两侧的边缘部分;一正面金属电极层生长在二氧化硅层的上面及光栅层表面未被二氧化硅层覆盖的两侧的边缘部分;一背面金属电极层生长在衬底的下面,形成短波长光栅面发射量子级联激光器结构。

    短波长光栅面发射量子级联激光器结构及制备方法

    公开(公告)号:CN101916965B

    公开(公告)日:2011-12-07

    申请号:CN201010231191.4

    申请日:2010-07-14

    IPC分类号: H01S5/343

    摘要: 一种短波长光栅面发射量子级联激光器结构,包括:一衬底;一下波导层生长在该衬底上;一有源层生长在该下波导层上;一上波导层生长在该有源层上;一盖层生长在该上波导层上,该盖层的上半部位置形成二级分布反馈光栅;一光栅层位于盖层的上面,并且该光栅层具有与盖层上的光栅相同的光栅周期,在该光栅层上形成有多个窗口,所述窗口的深度到达盖层的表面;其中所述的下波导层、有源层、上波导层、盖层和光栅层的两侧为梯形斜面;一二氧化硅层生长在衬底的上面和梯形斜面上,及所述光栅层上面两侧的边缘部分;一正面金属电极层生长在二氧化硅层的上面及光栅层表面未被二氧化硅层覆盖的两侧的边缘部分;一背面金属电极层生长在衬底的下面,形成短波长光栅面发射量子级联激光器结构。

    带有准光子晶体波导阵列的量子级联激光器及其制作方法

    公开(公告)号:CN101859983B

    公开(公告)日:2012-01-25

    申请号:CN201010175432.8

    申请日:2010-05-12

    IPC分类号: H01S5/34 H01S5/227 H01S5/06

    摘要: 一种带有准光子晶体波导阵列的量子级联激光器,包括:一衬底;一下波导层生长在衬底之上,且中间有一凸台,凸台的两侧形成脊型双沟台面结构;一量子级联有源区结构生长在下波导层的凸台之上;一上波导层生长在量子级联有源区结构之上;一上包层生长在上波导层之上;一上覆盖层生长在上包层之上;一高掺杂欧姆接触层生长在上覆盖层之上;一准光子晶体波导阵列制作在上覆盖层和高掺杂欧姆接触层的两侧,中间的宽度为2μm-10μm,两侧的准光子晶体波导阵列的宽度相同,分别为5-24μm;一电绝缘层沉积在欧姆接触层之上,覆盖整个脊型台面上表面和侧壁,在覆盖有绝缘层的脊型台面中心部位留出电注入窗口;一正面电极制作在绝缘层之上;一背面电极生长在衬底的背面。