[发明专利]一种渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器

权利要求书

1.一种渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，包括激光器芯片和锁模元件，激光器芯片上设置波导，激光器芯片出光腔面外侧设置锁模元件，出光腔面折射出的光垂直锁模元件的端面进入锁模元件。

2.如权利要求1所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，激光器芯片在横向上包括自下到上依次设置的N面电极、衬底、N型限制层、N型波导层、有源区、P型波导层和P型限制层，P型限制层上设置波导。

3.如权利要求2所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，波导为三段式波导，三段式波导包括垂直波导、弧形波导和倾斜波导，垂直波导延伸至激光器芯片的非出光腔面，垂直波导经弧形波导连接至倾斜波导，倾斜波导延伸至激光器芯片的出光腔面，三段式波导为一体式结构，中间无隔断。

4.如权利要求3所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，三段式波导为脊条式波导，倾斜波导与出光腔面的交界处位于激光器芯片一侧中间位置。

5.如权利要求4所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，垂直波导与倾斜波导的水平延长线无重合；

优选的，P型限制层上除脊条区域外设置绝缘层，在脊条区域以及绝缘层上设置P面电极。

6.如权利要求4所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，脊条式波导是通过湿法腐蚀工艺或者是干法刻蚀工艺腐蚀掉除却脊条区域之外的P型限制层形成。

7.如权利要求5所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，垂直波导的宽度符合下列关系式：

其中n_eff1是脊条下方波导的有效折射率，n_eff2是脊条两侧区域波导的有效折射率，W是宽度，λ是激光的中心波长；

优选的，倾斜波导的宽度为垂直波导宽度的1～2倍。

8.如权利要求7所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，弧形波导为宽度渐变式波导，弧形波导一端宽度与垂直波导宽度相同，另一端宽度与倾斜波导宽度相同；

优选的，弧形波导的最大曲率对平行于垂直波导方向传播的光全反射。

9.如权利要求3所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，锁模元件的倾斜角度与倾斜波导的倾斜角度相同。

10.如权利要求1所述的渐变式稳频锁模、超窄线宽大功率基模外腔半导体激光器，其特征在于，锁模元件的端面与激光器芯片的出光腔面均蒸镀高透射膜，锁模元件为光栅光纤或光子晶体器件。