[发明专利]片上集成慢光波导的半导体激光器有效

专利信息
申请号: 202010324587.7 申请日: 2020-04-23
公开(公告)号: CN111478180B 公开(公告)日: 2022-06-10
发明(设计)人: 姚丹阳;张春福;郝跃;陈大正;成亚楠 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H01S5/20 分类号: H01S5/20;H01S5/22;H01S5/18;H01S5/34
代理公司: 陕西电子工业专利中心 61205 代理人: 王品华
地址: 710071*** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种片上集成慢光波导的半导体激光器,主要解决现有半导体激光器出射光束远场发散的问题。其包括:激光器有源区(1)、衬底(2),转向结构(3)和慢光波导结构(4),该激光器有源区(1)位于衬底(2)外延层方向的一侧,该转向结构(3)位于衬底(2)外延层方向的另一侧,用于改变激光器有源区垂直出射的激光光束传播方向;该慢光波导结构(4)位于衬底(2)沿脊宽方向的一侧,用于实现相干光束阵列的发射,降低光束远场发散角。本发明有助于大幅度降低半导体激光器的远场发散角,从而提高半导体光源的系统集成度,可用于激光红外干扰,片上光互联及空间光通信。
搜索关键词: 集成 波导 半导体激光器
【主权项】:
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  • 2023-01-19 - 2023-08-11 - H01S5/20
  • 本发明提供一种高输出的半导体激光元件,具备:主体,其具有在层叠方向上层叠了具有n型的导电型的第1层叠部、具有p型的导电型的第2层叠部和介于第1层叠部与第2层叠部之间存在的活性层的结构;前侧镜,其形成于主体的与层叠方向平行的前端面;和后侧镜,其形成于主体的后端面,该后端面在与层叠方向以及前端面交叉的光波导方向上与前端面对置,第1层叠部包含:电场控制层,其组成波长比活性层的发光波长短,第2层叠部包含:光导层,其组成波长比活性层的发光波长短,在光波导方向上延伸,且在与光波导方向正交的宽度方向上,宽度比活性层窄,在光导层的宽度方向的两侧设有含有折射率比光导层低的材料的隐埋层,光导层具有:宽度变化部,其宽度在光波导方向上发生变化。
  • 一种具有共振隧穿层的半导体激光元件-202310702531.4
  • 陈婉君;王星河;胡志勇;张会康;黄军;蔡鑫;请求不公布姓名 - 安徽格恩半导体有限公司
  • 2023-06-14 - 2023-08-08 - H01S5/20
  • 本发明提供了一种具有共振隧穿层的半导体激光元件,涉及半导体光电器件技术领域,从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层,有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层,上限制层与电子阻挡层之间和下限制层与下波导层之间设有共振隧穿输运层,通过偏置夹层异质结调控隧道势垒高度,产生共振隧穿,诱导增强指数性隧穿电流从上限制层与上波导层界面和/或下限制层与下波导层的界面隧穿注入有源层,增强空穴在有源层中的输运,提升载流子注入均匀性和峰值增益,诱导产生单重态激子和三重态激子间的强劈裂,增强有源层载注子的量子限域作用,提升激光元件有源层的辐射复合效率,降低激光元件的激发阈值,提升激光元件的光功率和斜率效率。
  • 氮化镓基激光器-202210103748.9
  • 黄渝婕;赵德刚;杨静;梁锋;陈平;刘宗顺 - 中国科学院半导体研究所
  • 2022-01-27 - 2023-08-08 - H01S5/20
  • 本公开提供一种氮化镓基激光器,包括:N型电极(1),所述N型电极(1)上形成有依次叠设的衬底(2)、缓冲层(3)、N型铝镓氮下限制层(4)、N型铝镓氮下波导层(5)、有源区(6)、P型铝镓氮上波导层(7)、P型电子阻挡层(8)、P型铝镓氮上限制层(9)、P型欧姆接触层(10)和P型电极(11);其中,所述P型铝镓氮上限制层(9)为渐变掺杂,沿所述P型电子阻挡层(8)指向所述P型欧姆接触层(10)方向,渐变掺杂的浓度逐渐增大。氮化镓基激光器的阈值电流和输出功率得到明显改善,电光转换效率高。
  • 一种设有一维外尔费米子层的半导体激光元件-202310276397.6
  • 李水清;请求不公布姓名;王星河;蔡鑫;刘紫涵;陈三喜;季徐芳;蒙磊;张江勇 - 安徽格恩半导体有限公司
  • 2023-03-21 - 2023-08-01 - H01S5/20
  • 本发明提供了一种设有一维外尔费米子层的半导体激光元件,涉及半导体光电器件技术领域,从下至上依次包括衬底、下限制层、下波导层,有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层,有源层与上波层之间和有源层与下波导层之间设有一维外尔费米子层;一维外尔费米子层107具有能带反转和零级朗道自旋极化,形成零级朗道能带交叉和准一维能带,形成超高态密度的准粒子激发,降低激光元件的激发阈值,增强限制因子,提升激光元件的激射功率和斜率效率;同时,激发的超高态密度准粒子与激光进行耦合,进行量子化的谐振频率振荡,形成高纯度激光纵波场,提升激光远场夫琅和费衍射的聚焦光斑分辨率。
  • 一种激光器结构-202320210322.3
  • 李利哲;王国斌 - 江苏第三代半导体研究院有限公司
  • 2023-02-14 - 2023-08-01 - H01S5/20
  • 本实用新型涉及一种激光器结构。本实用新型的激光器结构中的上波导层为复合上波导层且电子阻挡层采用铝的组分变化的结构,复合上波导层结构中具有氮化镓层,抑制p型区域找中的光场分布比例,从而降低光学损耗;同时,复合上波导层结构中具有铝镓氮层,提高电子阻挡层的有效势垒。铝组分变化的电子阻挡层可以使极化电荷在空间分布分散,从而避免传统结构在量子垒和电子阻挡层界面寄生电子反型层的形成。而多层结构在阻挡电子的效果上更加明显,使得电子和空穴两种载流子在有源层各个量子阱之中分布更加平衡和均匀,从而获得更为均匀的光增益。由于提高了波导结构的光学限制因子,因此利于获得更高的发光强度。
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