专利汇可以提供在垂直空腔表面发射激光器中用横向带隙构造模式控制专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种垂直空腔表面发射 激光器 (VCSEL),所述垂直空腔表面发射激光器具有 光子 带隙(PBG)区域,光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中或邻近于第一和/或第二反射镜,或形成于布置于增益区域和至少一个反射镜之间的分隔层中。PBG区域具有预定周期性,所述周期性主要阻止所产生的光在所述区域中传播,PBG区域还限定了不具有预定周期性的光孔,以便于允许所产生的光通过所述光孔传播。PBG区域不穿过增益区域,可使用全增益区域。通过抑制或阻止没有损失的某些模式中的激光作用而控制激光作用的效率,更好的是,使得模式被禁止。来自于被禁止模式的 能量 最终反馈耦合到允许的模式。在没有引入能量损失下提供增益区域限制和模式控制分离。,下面是在垂直空腔表面发射激光器中用横向带隙构造模式控制专利的具体信息内容。
1.一种垂直空腔表面发射激光器,所述垂直空腔表面发射激光器 包括:
半导体材料层,所述半导体材料层具有适合于产生光并发射所产 生光的增益区域;
形成了激光谐振腔的至少基本平行的第一和第二反射镜,所述激 光谐振腔包括增益区域和被布置于增益区域与第一和/或第二反射镜 之间的至少一个分隔层,至少一个反射镜对于所产生的光是部分透明 的,以允许增益区域中所产生的光可通过所述至少一个反射镜被发 射,所述激光谐振腔和增益区域支持用于所产生的光的至少一个横向 电磁模式;以及
光子带隙区域,所述光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中 或邻近于第一和/或第二反射镜,或形成于一个所述至少一个分隔层 中,光子带隙区域被布置得至少基本平行于第一和第二反射镜,光子 带隙区域具有预定周期性,所述周期性主要阻止所产生的光在所述区 域中传播,光子带隙区域还限定了不具有预定周期性的光孔,以便于 允许所产生的光通过所述光孔传播,光子带隙区域和光孔的尺寸适合 于至少部分地控制每个横向电磁模式中激光作用的效率,光子带隙区 域在基本垂直于第一和第二反射镜的方向上的尺寸明显小于所述方向 上的垂直空腔表面发射激光器的总尺寸。
2.依照权利要求1中所述的垂直空腔表面发射激光器,其特征在 于,以这样一种方法布置光子带隙区域,即,使其不会与增益区域交 叉。
3.依照权利要求1或2中所述的垂直空腔表面发射激光器,其特征 在于,所述激光器谐振腔和增益区域为所产生的光支持多个横向模 式,并且,每个横向电磁模式都可由光子带隙区域中具有横向分量kT 的波矢量k的分配来限定,并且,通过控制光孔中的横向分量kT与光子 带隙区域中的横向分量kT之间的比率,光子带隙和光孔的尺寸控制每个 横向电磁模式的激光作用。
4.依照权利要求3中所述的垂直空腔表面发射激光器,其特征在 于,光孔中的横向分量kT与光子带隙区域中的横向分量kT之间的比率确 定了横向电磁模式中激光作用的抑制或阻止,从而相对于高比率模式 抑制或阻止低比率模式中的激光作用。
5.依照权利要求1到4中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,其特征在于,与谐振腔的基本横向电磁模式(TEM00)中的激光作 用相比,光子带隙和光孔的尺寸适合于降低高级横向电磁模式中的激 光作用。
6.依照权利要求1到5中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,还包括用于向半导体材料的预定区域供应电流的供电装置,所述 预定区域限定增益区域,所述预定区域具有如下特征,在至少基本平 行于第一和第二反射镜的平面中,它具有带谐振腔的两个或多个横向 电磁模式的基本重叠。
7.依照权利要求1到5中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,还包括用于向半导体材料的预定区域供应光抽运的光抽运装置, 所述预定区域限定增益区域,所述预定区域具有如下特征,在至少基 本平行于第一和第二反射镜的平面中,它具有带谐振腔的两个或多个 横向电磁模式的基本重叠。
8.依照权利要求1到7中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,其特征在于,第一和第二反射镜是分布布拉格反射器。
9.依照权利要求1到8中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,其特征在于,光孔可具有三重或多重的对称。
10.依照权利要求1到9中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,其特征在于,光孔可为细长的并沿第一轴具有尺寸α以及沿垂直于 第一轴的第二轴具有尺寸β<α,光子带隙区域和细长光孔的尺寸适合于 至少部分地控制每个横向电磁模式中的激光作用的效率,并适合于抑 制或阻止在没有被极化的、至少平行于第一轴的横向电模式中的激光 作用。
11.依照权利要求10中所述的垂直空腔表面发射激光器,其特征 在于,细长光孔可具有二重对称。
12.依照权利要求1到11中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,其特征在于,光子带隙区域可由具有主要阻止所产生光在所述区 域中传播的周期性的散射中心的周期点阵构成,散射中心沿第一轴是 细长的,并且其特征在于,散射中心的细长部分适合于抑制或阻止至 少平行于第一轴的横向电模式中的激光作用,所述横向电模式没有极 化。
13.依照权利要求1到12中任何一项所述的垂直空腔表面发射激光 器,所述垂直空腔表面发射激光器包括两个或多个隔开的光孔作为没 有预定周期性并形成两个或多个耦合激光器谐振器的区域,所述光子 带隙区域和所述两个或多个光孔的尺寸适合于至少部分地控制每个激 光器谐振器中横向电磁模式中的激光作用的效率,从而形成垂直空腔 表面发射激光器的相控阵列。
14.依照权利要求13中所述的垂直空腔表面发射激光器,其特征 在于,所述光孔的尺寸和位置可适合于使得所发射的光在离激光器一 段距离处聚焦。
15.一种制造具有横向电磁模式的控制的垂直空腔表面发射激光 器的方法,所述方法包括以下步骤:
提供一个基片;
在基片上形成分布布拉格反射器的第一平行堆;
在第一平行堆上形成激活层和间隔层;
在激活层和间隔层上形成分布布拉格反射器的第二平行堆;
通过形成对第一和/或第二平行堆中或分隔层的一个或多个层的 介电常数的周期性调制,而在第一和/或第二平行堆中或邻近于第一和 /或第二平行堆或在分隔层中形成光子带隙区域,所述光子带隙区域被 如此形成,即,使其可限定用于控制横向电磁模式的光孔,所述光孔 由光子带隙区域中没有对所述介电常数进行所述周期性调制的一个区 域构成。
16.依照权利要求15中所述的方法,其特征在于,通过在第一和/ 或第二平行堆中形成孔的周期点阵而形成介电常数的周期性调制。
17.依照权利要求15中所述的方法,其特征在于,通过将周期点 阵的金属垫沉积在第二堆上而形成介电常数的周期性调制。
18.依照权利要求15-17中任何一项所述的方法,其特征在于,所 述光孔具有三重或多重对称。
19.依照权利要求18中所述的方法,其特征在于,所述光孔至少 基本具有正多边形的形状。
20.依照权利要求15-17中任何一项所述的方法,其特征在于,所 述光孔可具有二重对称并且沿着限定了模式极化轴的第一轴可为细长 的。
21.依照权利要求15-20中任何一项所述的方法,还包括以下步 骤:
形成电流孔以便于在激活层中限定增益区域;以及
形成电荷注入装置以便于将电流提供到激活层。
22.依照权利要求15-20中任何一项所述的方法,其特征在于,所 述第一平行堆可由至少基本透明的材料制成,以便于波长λp的辐射,其 特征在于,激活层至少基本吸收波长λp的辐射。
23.依照权利要求15-22中任何一项所述的方法,其特征在于,所 述形成光子带隙区域的步骤可包括,形成光子带隙区域以限制两个或 多个光孔的辐射的步骤,以便于形成具有横向电磁模式的独立控制的 耦合的垂直空腔表面发射激光器的阵列。
本发明涉及垂直空腔表面发射激光器,更具体地说,本发明涉及 使用具有光孔的光子带隙构造的横向激光模式的控制。
本发明的背景技术
从激光器中发射的光辐射可具有不同的空间分布。如果激光器发 射只包含基本横向模式的光辐射,则辐射是具有高斯曲线分布横截面 的窄激光束,中心最强边缘较弱。相反,具有较高横向模式的激光辐 射在辐射的横截面上显示了亮点和暗点。横向电磁模式通常表示为 TEM00、TEM01、TEM10、TEM11等。其中TEM00为基本横向模式,而其他的 为较高横向模式。
具有较高横向模式的辐射通常是不期望的,这是由于难以将所述 辐射结合于光导纤维中以及难以使其聚焦以形成自由空间射束。另 外,较高横向模式的辐射在光导纤维中以略慢于基本横向模式辐射的 速度行进,从而产生波型弥散,即,当其在光导纤维中行进时光脉冲 的扩展。
垂直空腔表面发射激光器(VCSELs)是具有由反射镜构成的光学 谐振腔的半导体激光器,所述反射镜与其上形成有激光器的基片平 行。因此,VCSEL的光学谐振腔垂直于基片;并且光辐射沿垂直于基片 的方向从VCSEL中发射出来。VCSELs通常为层状结构,其中谐振腔反射 镜形成为在激活的半导体层周围的分布布拉格反射器(DBR)堆。
VCSELs具有许多超越传统边缘发射半导体激光器的优点。例如, 可将VCSELs制造得极小;可容易地将VCSELs制成包含大量VCSELs的阵 列;可在制造期间在初始阶段测试VCSELs(晶片上的测试),这在VCSELs 的低廉生产方面是重要的参数;与相同价格幅度的激光器相比,VCSELs 可经受非常快的调制。
DBR与该结构的其余部分一起外延生长或者在后期沉积。在第一 种情况下,反射镜是用半导体材料制成的,而在后一种情况下,反射 镜是用绝缘体制成的。通过向激活层提供电流来形成VCSEL的增益介 质。通常小的微米级尺寸的电流孔形成于激活层附近,从而限定增益 区域的横向范围。当反射镜是用半导体材料制成时,通过适当地掺杂 半导体材料,可穿过反射镜将电流注入到激活层。绝缘体反射镜不能 传导电流,并且通过电接触提供激活层的横向电荷注入。
电流孔既控制增益区域的横向范围又控制激光器的横向模式激光 作用。关键的VCSEL设计要点与电流孔有关,所述电流孔使注入载体横 向地集中以提供足够大的增益,从而避免谐振腔损失并实现激光作 用。电流孔的横向尺寸还决定可与激光作用模式有效联系的功率值, 从而最终确定激光器的可获得的输出功率。为了获得合理的输出功 率,通常必须具有比横向模式的横向尺寸大的电流孔。因此,VCSEL以 几个mW的中等功率发射若干横向模式的激光。具有直径大于10μm电流 孔的常规圆形VCSEL只以低电流发射TEM00模式的辐射。在电流更高的情 况下,开始以更高横向模式发射激光。
US 5,317,587涉及一种制造VCSELs的方法。该方法除使用透明的 金属触点和台地形区域以外还使用介质电流限制,以便于独立地控制 注入电流分布和光模式。
另外,VCSELs通常发射具有不受控制的偏振方向的辐射。在许多 应用中(例如,磁光盘、光通信应用等),非常期望具有预定偏振方 向的激光器。此外,在VCSEL阵列中相邻的VCSELs具有以不受控制的方 式相互结合的倾向。在一些情况中,这会导致不希望的束截面。
US 5,412,680提供一种用于通过使用具有优选导电方向的应变半 导体层控制偏振和VCSELs激光发射模式的方法。
JP10 284 806和JP11 186 657提供了一种VCSEL,该VCSEL提供了 在平行于谐振腔反射镜的平面中的二维光子带隙(PBG)结构。PBG结 构限制从增益区域中自发发射,从而降低谐振腔损失。
Erchak等人的论文“Enhanced coupling to vertical radiation using a two-dimensional photonic crystal in a semiconductor light-emitting diode”(Applied Physics Letters,78,563, 2001)披露了在发光二极管的表面中使用PBG结构以将光提取效率增强 达六倍。
W.D.Zhou等人的Electronics Letters,Vol.36,no.28,1541 (2000)披露了使用表面发射光学装置的实验工作。所述装置是用 GaAs/AlGaAs系统制成的,并且包括:n-型底部分布布拉格反射镜、具 有两个用于光学增益的嵌埋的InGaAs量子势阱的未掺杂的拉姆达谐振 腔,以及顶部p-型层。该结构已被构成具有:穿透顶部p-型层的孔的 规则阵列、具有嵌埋增益材料的拉姆达谐振腔以及底部布拉格反射镜 的一部分。蚀刻深度总共为0.8微米。希望规则结构具有光子带隙效果 并且具有由于略去一个孔所限定的的疵点。通过观察集中在包含该疵 点的区域中的光发射,该结构在疵点所限定的模式上发射激光。来自 于该装置的最大输出功率被报告为14.4μW。
在所描述的结构中,必须蚀刻顶部和增益区域以便于与场充分重 叠。穿过增益材料的蚀刻要求限制了疵点区域中的增益材料的总面积 并减少了产生的输出功率。该作者实现了14.4μW。在实践中需要使用 至少高于两个数量级的功率。
本发明的概述
将电流限制和模式控制相分离将产生具有显著增强功率输出和更 好射束特性的VCSEL,例如采用独立模式操作的形式。在现有技术中, 已通过简单地为更高级的模式引入大损失(例如,通过为级数比基本 模式更高的模式提供低的反射率)而执行了所述分离。然而,由于能 量可在模式之间结合,这导致大的能量损失,从而导致低效率和低功 率输出。本发明提供了增益区限制与模式控制的分离,没有现有技术 的那些缺点。
第一方面,本发明提供了一种VCSEL,该VCSEL包括:
半导体材料层,所述半导体材料层具有适于产生光并发射所产生 光的增益区域;
形成了激光谐振腔的至少基本平行的第一和第二反射镜,所述激 光谐振腔包括增益区域和被布置于增益区域与第一和/或第二反射镜 之间的至少一个分隔层,至少一个反射镜对于所产生的光是部分透明 的,以允许增益区域中所产生的光可通过所述至少一个反射镜被发 射,所述激光谐振腔和增益区域支持用于所产生的光的至少一个横向 电磁模式;以及
光子带隙区域,所述光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中 或邻近于第一和/或第二反射镜,或形成于所述至少一个分隔层中的一 个内,光子带隙区域被布置得至少基本平行于第一和第二反射镜,光 子带隙区域具有预定周期性,所述周期性基本上阻止所产生的光在所 述区域中传播,光子带隙区域还限定了不具有预定周期性的光孔,以 便于允许所产生的光通过所述光孔传播,光子带隙区域和光孔的尺寸 适合于至少部分地控制在每一个横向电磁模式中激光作用的效率,光 子带隙区域在基本垂直于第一和第二反射镜的方向上的尺寸明显小于 所述方向上的垂直空腔表面发射激光器的总尺寸。
因此,依照本发明,通过在VCSEL谐振腔中或邻近于VCSEL谐振腔 提供具有控制激光模式的光孔的PBG区域而将电流限制与模式控制相 分离。本发明的一个优点在于,通过提供辐射的横向分量不能传播于 其中的区域抑制或阻止激光作用来控制模式中的激光发射。因此在基 本延伸到这些区域中的模式中将很少或没有激光作用。因此,该方法 不是通过为那些模式引入大的损失而抑制激光发射,而是使得模式被 禁止。从另一种观点看来,高级模式在尺寸上受限制,因此与基本模 式相比它们获得了更低的模式增益——因此,与高级模式中的激光发 射相比较,基本模式中的激光发射被促进。垂直于PBG区域,在PBG区 域中或在光孔中的入射辐射将不会受到PBG区域的影响,因此不会如通 常那样被反射镜反射,因此由于PBG区域而不会经受损失。
因此,由于使用了全增益区域,本发明提供了充分的功率以使得 VCSEL成为具有实用性。这是本发明的一个主要优点。另一方面,在W. D.Zhou等人的Electronics Letters,Vol.36,no.28,1541(2000) 中披露的结构中,只使用了一小部分增益区域,从而导致了如此程度 减小功率,即,输出不能用于实际应用。
间隔层可被布置于增益区域与仅一个反射镜之间。或者,一个间 隔层可被布置于增益区域与第一反射镜之间,而另一个间隔层被布置 于增益区域与第二反射镜之间。或者,两个或多个间隔层(例如,用 各种材料制成的)可被布置于增益区域与第一和/或第二反射镜之间, 或者间隔层中的一个或多个可由例如各种材料的多个层构成。
通过将PBG区域布置于第一和/或第二反射镜中或邻近于第一和/ 或第二反射镜布置,或布置于一个间隔层中,这可确保PBG区域不会穿 过整个增益区域。由于确保了全增益区域都用于提供来自于VCSEL的充 分的输出功率,因此这是个主要优点。
最好以这种方式布置PBG区域,即使得PBG区域完全不与增益区域 交叉。
除非另外指明,本申请中词语“横向模式”和“模式”是指通常 表示为TEM00、TEM01、TEM10、TEM11等的横向电磁模式。
光子带隙效果在实验上和理论上都得到了良好的证明。光子带隙 效果依赖光学恒量的周期调制,诸如通过在材料中形成一维、二维或 三维周期微观结构而周期调制一维、二维或三维中的材料介电常数。 微观结构可产生已调制的折射指数(气孔的蚀刻)以及通过例如圆形 的或者不同形状的金属区沉积产生吸收系数的调制。
激光器谐振腔可支持多个用于所产生光的横向模式。在本申请 中,横向电磁模式可被看作是描述电磁场传播的波矢量k的分配。任何 波矢量k都可被投射到垂直于谐振腔延长部分的平面上,诸如平行于 PBG区域的平面。k在所述平面上的投射可表示为波矢量k的横向分量 kT,词语“横向”是指谐振腔的范围而不是指k的范围。
光子带隙区域和光孔的尺寸最好通过控制光孔中的横向分量kT与 光子带隙区域中的横向分量kT之间的比率,控制每个横向电磁模式的激 光作用。因此,光孔中的横向分量kT与PBG区域中的横向分量kT之间的 比率确定了横向电磁模式中激光作用的抑制或阻止,从而与高比率模 式相比抑制或阻止低比率模式中的激光作用。与谐振腔的基本横向电 磁模式(TEM00)中的激光作用相比,光子带隙区域和光孔的尺寸最好 适合于抑制或阻止高级横向电磁模式中的激光作用。
如果VCSEL是电驱动的话,还可包括用于向限定增益区域的半导体 材料区域供应电流的供电装置。或者,如果VCSEL是光抽运的话,还可 包括用于向限定增益区域的区域供应光抽运的装置。在两种情况中, 增益区域可具有如下特征,在至少基本平行于第一和第二反射镜的第 二平面中它具有与两个或多个横向电磁模式谐振腔的基本重叠。
因此,电流限制与模式控制的分离可提供更大的增益区域,同时 具有模式控制,诸如同时具有独立模式操作。由于模式控制是由PBG区 域和光孔控制的,因此增益区域可在不降低独立模式操作的情况下有 力地与若干横向模式相结合。依照本发明,由于PBG区域不吸收辐射, 与其他模式相联系的能量不会丧失,同样地,能量最终反馈耦合到基 本发射激光模式。
通常,第一和第二反射镜是分布布拉格反射器(DBRs),其中一 个通过允许传输一部分碰撞辐射而形成了输出耦合器。本发明所涉及 的模式控制没有将PBG限制为输出耦合反射镜。由于它组成了所述模式 的波矢量的横向分量的允许区域,因此光孔仍然用作光的孔。
本发明所涉及的VCSEL中的光孔可具有三重或多重的对称。通常, 可将光孔形成为正多边形。
光孔可为细长的并沿第一轴具有尺寸α以及沿垂直于第一轴的第 二轴具有尺寸β<α,在该情况中光子带隙区域和细长光孔的尺寸适合于 至少部分地控制每个横向电磁模式中的激光作用的效率,并适合于抑 制或阻止至少基本平行于第一轴没有极化的横向电磁模式中的激光作 用。
细长光孔可具有二重对称。
此外,光子带隙区域可由具有主要阻止所产生光在所述区域中传 播的周期性的散射中心的周期点阵构成,散射中心沿第一轴是细长 的,并且在该情况中散射中心的细长部分可适合于抑制或阻止横向电 模式中的激光作用,所述横向电模式至少平行于第一轴没有极化。
散射中心的细长部分打破了PBG区域的一个对称,从而平行于第一 轴极化的电场与垂直于第一轴极化的电场相比较,具有从散射中心的 更小的散射截面,通过具有从散射中心的更小的散射截面,平行于第 一轴极化的模式中的激光发射与垂直于第一轴极化的模式中的激光发 射相比更少被抑制。
在一个实施例中,垂直空腔表面发射激光器可包括两个或多个隔 开的光孔,它们作为没有预定周期性并形成两个或多个耦合激光器谐 振器的区域,在该实施例中所述光子带隙区域和所述两个或多个光孔 的尺寸适合于至少部分地控制每个激光器谐振器中横向电磁模式中的 激光作用的效率,从而形成垂直空腔表面发射激光器的相控阵列。
因此,本发明的一个方面可提供VCSELs的一个相控阵列,所述相 控阵列包括:
半导体材料体,所述半导体材料体具有适合于产生光并发射所产 生光的增益区域;
形成了激光谐振腔的平行的第一和第二反射镜,所述激光谐振腔 包括增益区域和被布置于增益区域与第一和/或第二反射镜之间的至 少一个分隔层,至少一个反射镜对于所产生的光是部分透明的,以允 许增益区域中所产生的光可通过所述至少一个反射镜被发射;以及
光子带隙区域,所述光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中 或邻近于第一和/或第二反射镜,或形成于一个所述至少一个分隔层 中,光子带隙区域被布置得至少基本平行于第一和第二反射镜,光子 带隙区域具有预定周期性,所述周期性主要阻止所产生的光在所述区 域中传播,光子带隙区域还限定了两个或多个隔开的光孔,所述光孔 被布置于由投射到邻近于或位于第一或第二反射镜中的平面上的增益 区域的投射部分所限定的区域中,所述两个或多个光孔作为没有预定 周期性并形成两个或多个耦合激光器谐振器的区域,所述光子带隙区 域和所述两个或多个光孔的尺寸适合于至少部分地控制每个激光器谐 振器中横向电磁模式中的激光作用的效率。
光孔的尺寸和位置可适合于使得所发射的光在离激光器一段距离 处聚焦。所述孔可采取各种确定的形状以便于优化远端场的焦点。所 述两个或多个光孔可与本发明第一或第三方面所涉及的光孔相似。
在第二方面中,本发明提供了一种控制横向电磁模式的VCSEL的制 造方法,所述方法包括以下步骤:
提供一个基片;
在基片上形成分布布拉格反射器的第一平行堆;
在第一平行堆上形成激活层和间隔层;
在激活层和间隔层上形成分布布拉格反射器的第二平行堆;
通过在第一和/或第二平行堆中或邻近于第一和/或第二平行堆或 在分隔层中的一个或多个层的介电常数中形成周期性调制,而在第一 和/或第二平行堆中或邻近于第一和/或第二平行堆或在分隔层中形成 光子带隙区域,所述光子带隙区域被如此形成,即,使其可限定用于 控制横向电磁模式的光孔,所述光孔由光子带隙区域中的没有对所述 介电常数进行所述周期性调制的一个区域构成。
最好通过在第一和/或第二平行堆中形成孔的周期点阵而形成介 电常数的周期性调制。或者,通过将周期点阵中的半导体材料或金属 垫沉积在第二堆上而形成介电常数的周期性调制。
根据VCSEL的期望特性,可通过形成为诸如正多边形而使得光孔具 有三重或多重对称。或者,为了控制辐射的极化,光孔可具有二重对 称并且沿着限定模式极化轴的第一轴可为细长的。在该情况中,光孔 通常具有长方形、不规则四边形、或椭圆形的总形状。
该方法最好包括以下步骤:
形成电流孔以便于在激活层中限定增益区域;以及
形成电荷注入装置以便于将电流提供到激活层。
或者,第一平行堆可由至少基本透明的材料制成,以用于波长λp 的辐射,该情况中的激活层至少基本吸收波长λp的辐射以便于允许 VCSEL的光抽运。
形成光子带隙区域的步骤可包括形成光子带隙区域以限制两个或 多个光孔的步骤,以便于形成具有横向电磁模式的独立控制的耦合的 垂直空腔表面发射激光器的阵列。
附图的简要说明
图1A示出了本发明一个优选实施例所涉及的包含PBG区域和光孔 的VCSEL的透视图;
图1B示出了图1A实施例的横截面图,其中描绘了基本光模式;
图1C示出了与其中描绘了基本光模式的图1A实施例相似的另一个
实施例的横截面图;
图2A-2E示出了本发明多个不同实施例的PBG区域和光孔;
图3A和图3B示出了本发明所涉及的VCSEL激光器中光孔和横向电 磁模式之间的重叠;
图4示出了具有绝缘顶部反射镜和电流孔的VCSEL的横截面图;
图5示出了具有外延增长半导体顶部反射镜和VCSEL中的一层的氧 化作用所限定的电流孔的VCSEL的横截面图;
图6是本发明一个优选实施例所涉及的VCSEL的半透明顶视图,其 中可看到触点、PBG结构、光孔和电流孔;
图7是本发明一个优选实施例所涉及的VCSEL的相控阵列的半透明 顶视图,其中可看到触点、PBG结构、光孔和电流孔;
图8A-8D示出了一个优选实施例所涉及的VCSEL激光器的横截面 图,其中示出了形成PBG区域的不同方法;
图9和图10分别示出了蜂窝结构的和三角形的周期点阵;
图11-14详细地示出了图2A-2D实施例的PBG区域和光孔的详细图 示;以及
图15是本发明另一个实施例所涉及的VCSEL的半透明顶视图,其中 PBG结构具有球面对称性。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种利用光子学技术实现微波信号镜像抑制混频的装置 | 2020-05-14 | 642 |
硅光子学中的III-V芯片制备和集成 | 2020-05-12 | 847 |
光子学宽带微波IQ调制器及其操作方法 | 2020-05-13 | 184 |
基于光子学的射频存储和移频装置 | 2020-05-12 | 348 |
一种可调谐多输出微波信号的光子学产生装置 | 2020-05-13 | 883 |
毫米波信号的光子学产生方法及装置 | 2020-05-11 | 48 |
集成光子学模块以及使用该集成光子学模块的设备 | 2020-05-11 | 313 |
一种多单元多参数纳米光子学传感特性检测系统及方法 | 2020-05-14 | 63 |
一种利用光子学技术实现微波信号镜像抑制混频的装置 | 2020-05-15 | 648 |
用于硅光子学的光纤 | 2020-05-11 | 541 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。