[发明专利]窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构

说明书

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，为一种激光器二极管阵列叠层器件。

背景技术

在军事、民用领域，需要更大的激光器二极管输出功率，而增大激光器二极管输出功率的一个有效方法是采用叠层阵列。通常的线列阵器件是以多个单元结构器件以电极并联方式构成，如通常所用的大功率激光二极管线列阵LDA(Laser Diode Array)，就是19个或者24个管芯在p面淀积Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极，在n面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极，构成为线列阵，即通常所说的Bar。二维叠层列阵(stacks)是以上述的Bar为单元以一定的周期堆叠，每个bar之间都有热沉导热。见论文[1]D.Mundinger，R.Beach，W.Benett，R.Solarz，V.Sperry，D.Ciarlo，Appl.Phys.Lett.57，2172(1990)；[2]D.Mundinger，R.Beach，W.Benett，R.Solarz，W.Krupke，R.Storm，D.Tuckerman，Appl.Phys.Lett.53，1030(1988)；[3]W.D.Goodhue，J.P.Donnelly，C.A.Wang，G.A.Lincoln，K.Rauschenbach，R.J.Bailey，G.D.Johnson，Appl.Phys.Lett.59，632(1991)；[4]S.S.Ou，M.Jansen，J.J.Yang，M.Sergent，Appl.Phys.Lett.59，1037(1991).。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构，为适用于窄脉宽、低占空比阵列叠层器件。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构，其至少两个激光二极管管芯上下叠层堆叠，共纵轴设置，将两个管芯以电极串连方式直接固接在一起，构成阵列结构。

所述的激光二极管阵列结构，其所述直接固接在一起，是将上下两层直接烧结在一起。

所述的激光二极管阵列结构，其所述激光二极管管芯有x个，x≥1，x是整数；上下叠层有y层，y≥2，y是整数；

在同一水平面上，x个激光二极管管芯并联构成线列阵作为一层，依据需要上下叠置y层，上层管芯与相邻下层管芯共纵轴设置，上下相邻层的管芯以电极串连方式直接烧结在一起，构成阵列结构。

所述的激光二极管阵列结构，其所述激光二极管管芯的波导结构，是窄波导结构，或宽波导结构。

所述的激光二极管阵列结构，其所述激光二极管管芯的结构，是条形结构，或脊形波导结构。

所述的激光二极管阵列结构，其所述激光二极管管芯的结构，在管芯的p面淀积Ti/Pt/Au作为阵列器件的正极，在n面淀积Au/Ge/Ni作为阵列器件的负极。

本发明的优点：

本发明为一种窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构，和通常所说的激光器二极管阵列结构相比，其最大的优点是容易实现窄脉宽，脉冲宽度可以做到ns量级；但是这种衬底之间直接烧结、中间不用热沉的阵列结构导热性很差，所以适用于窄脉宽、低占空比的激光器件。同时，这种阵列结构制作工艺简单，成本低，具有非常好的产业化前景。

附图说明

图1为本发明的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构中单元器件结构示意图；

图2为本发明的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构中一维线列阵(bar)示意图；

图3为本发明的实施例一种窄脉宽低重复频率905nm激光二极管阵列结构示意图；

图4本发明的窄脉宽低占空比激光二极管阵列结构的示意图。

具体实施方式

本发明所涉及的阵列结构是单个激光二极管管芯或者多个激光二极管管芯并联后以电极串连方式上下叠层堆叠构成阵列器件结构，和通常的二维叠层列阵器件不同的是每层之间没有热沉，各层直接烧结在一起。由于各层之间没有热沉，这种叠层的阵列结构不能应用在连续器件和高占空比准连续器件上。本发明的阵列结构适用于窄脉宽、低占空比阵列叠层器件。

本发明的激光二极管管芯的波导结构，是窄波导结构，或宽波导结构。其激光二极管管芯的结构，是条形结构，或脊形波导结构。

本发明的具体实施例：

一种窄脉宽低占空比905nm激光二极管阵列器件。

本发明所制造的激光二极管器件，可用做测距仪上的脉冲光源，其阵列结构的工艺过程如下：

1.在GaAs衬底上生长相应的缓冲层、限制层、有源层等构成波导结构，激射中心波长为905nm；