專利名稱：具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及具有梯度帶隙勢壘吸 收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器。
背景技術(shù)：
垂直外腔面發(fā)射激光器屬于面發(fā)射激光器中的一種，是半導(dǎo)體激光技 術(shù)中的新型器件，以其高功率、優(yōu)質(zhì)光束質(zhì)量和易于形成二維列陣的特點(diǎn) 在激光顯示、激光通信、材料加工、醫(yī)療及國防工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng) 用前景。特別是其易于倍頻和形成二維列陣的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高光束質(zhì)量 的高功率激光輸出，這些優(yōu)點(diǎn)使其在工業(yè)加工、固體激光和光纖激光泵浦、 晶體倍頻等領(lǐng)域有著非常大的研發(fā)前景。垂直外腔面發(fā)射激光器與固體激光器和邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器以及垂 直腔面發(fā)射激光器相比具有很大的優(yōu)勢。 一，傳統(tǒng)的固體激光器體積龐大、造價高、轉(zhuǎn)換效率低；垂直外腔面發(fā)射激光器具有體積小、成本低、轉(zhuǎn)換 效率高等優(yōu)勢。而且半導(dǎo)體材料的帶隙是可以調(diào)節(jié)的，它能獲得固體激光 器所沒有的波長。這些將大大拓展它的應(yīng)用領(lǐng)域。二，邊發(fā)射半導(dǎo)體激光 器發(fā)散角大，需要對輸出光束進(jìn)行整形，這套整形系統(tǒng)精度要求很高，目 前我國還沒有能力生產(chǎn)這套系統(tǒng)；垂直外腔面發(fā)射激光器具有極小的發(fā)散 角、圓對稱光斑、易于單縱模激射，不用經(jīng)過復(fù)雜的整形系統(tǒng)就可以直接 使用，大大降低了成本。另外，高功率半導(dǎo)體激光器在光泵浦、醫(yī)療、材 料處理、自由空間通信傳輸、激光顯示等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用市場使得高功率 垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器件的研究今年來也得到了重視和發(fā)展。三，對 于小尺寸(<10um)的垂直腔面發(fā)射半導(dǎo)體激光器，雖然其輸出光束是理 想的單模圓形光束，但功率被限制在10mW左右。而對于功率大于180mW的器件，輸出光束是多模。光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器在原則上解決了 這些問題，它通過外腔鏡調(diào)節(jié)光學(xué)諧振腔達(dá)到單模輸出。此外，在光泵浦 垂直外腔面發(fā)射激光器系統(tǒng)中加入倍頻晶體和可飽和吸收鏡進(jìn)行倍頻和 被動鎖模和調(diào)Q，可以擴(kuò)大輸出波長的范圍?？奢敵龉β蔬_(dá)到瓦級的圓對 稱光束。因?yàn)樗w積小、光束質(zhì)量好、功率較大、易于倍頻和鎖模，并且 制作簡單等優(yōu)良的特性，光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器正在成長為一種代 表性的器件，并具有良好的發(fā)展前景。在光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器中勢壘吸收層可以采用臺階帶隙結(jié)構(gòu)(見說明書附圖4)或者梯度帶隙結(jié)構(gòu)(見說明書附圖5)。當(dāng)采用臺階帶隙的勢壘吸收層時，同采用梯度帶隙勢壘吸收層的激光器相比，由于量 子阱對載流子的收集能力弱，因此光激發(fā)產(chǎn)生的載流子在勢壘區(qū)停留的時 間更長，從而在高功率泵浦下，勢壘區(qū)的載流子濃度更容易達(dá)到飽和狀態(tài)， 出現(xiàn)吸收飽和現(xiàn)象，從而限制了輸出功率的提高，同時也降低泵浦效率。 在當(dāng)今的邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器中，采用梯度帶隙結(jié)構(gòu)的激光器比采用臺階 帶隙結(jié)構(gòu)的激光器在穩(wěn)定性方面要差，這主要是因?yàn)榧す馇幻嬉蛩氐挠?響，在梯度帶隙結(jié)構(gòu)的邊發(fā)射激光器器件工作時觀察到更加顯著的腔面缺 陷產(chǎn)生和更高的腔面溫度，從而影響了它的穩(wěn)定性，因此在邊發(fā)射激光器 中多采用臺階帶隙結(jié)構(gòu)。由于以上的原因，在以往的垂直外腔面發(fā)射激光 器技術(shù)中，也是采用臺階帶隙結(jié)構(gòu)。因而對載流子的限制很不好，而量子 阱對光激發(fā)產(chǎn)生的載流子的收集能力不足，會導(dǎo)致非輻射復(fù)合增加，外量 子效率降低，發(fā)熱嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)熱飽和現(xiàn)象，限制了激光器得到更大的 輸出功率。但是考慮到垂直外腔面發(fā)射激光器采用的是多層布拉格反射鏡 和外腔鏡構(gòu)成激光腔，激光腔面因素的影響就不存在了。而且在梯度帶隙 結(jié)構(gòu)的三角形光腔內(nèi)，態(tài)密度更小，電子更易占據(jù)有源區(qū)量子阱，因此梯 度帶隙結(jié)構(gòu)中的量子阱對勢壘吸收層中光激勵產(chǎn)生的載流子有更好的收 集能力，從而有效限制了勢壘吸收區(qū)的光吸收飽和現(xiàn)象，可以通過增大泵浦功率來提高輸出功率；并且由于勢壘吸收區(qū)產(chǎn)生的載流子很快被收集到 量子阱內(nèi)，有效減少了勢壘區(qū)的載流子濃度，從而減少了勢壘區(qū)的自發(fā)發(fā) 射損耗，提高了外量子效率，提高了輸出功率。因此，在光泵浦垂直外腔 面發(fā)射激光器中可以采用梯度帶隙的勢壘吸收層。熱沉的制作是垂直外腔面發(fā)射激光器制作過程中的難點(diǎn)，也是垂直外 腔面發(fā)射激光器向更大的輸出功率發(fā)展的瓶頸。以往技術(shù)多采用透過襯底 散熱或者逆序生長外延片通過多層布拉格反射鏡進(jìn)行散熱，這兩種方法 下，在有源區(qū)熱源與熱沉之間都隔著幾十微米的襯底層或者幾個微米的多 層布拉格反射鏡層，具有很大的熱阻，限制了散熱的效果。若采用透明熱 沉如金剛石或SiC或藍(lán)寶石在外腔腔內(nèi)散熱，則有源區(qū)熱源與熱沉之間只 隔著一般為幾百納米的窗口層，大大減小了熱阻，使散熱效果得到改善。 在這種散熱方式下，透明熱沉對可見光和紅外光高度透過，將透明熱沉通 過液體吸附方法由范德瓦爾斯力粘接在垂直外腔面發(fā)射激光器的外延片 的外延表面上，前者再焊在銅塊上，這樣做大大提高了散熱的效果。
綜上所述，目前高功率激光技術(shù)存在以下問題，即一、固體激光器體
積大、造價高、轉(zhuǎn)換效率低；二、邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器光束質(zhì)量一般較差， 整形系統(tǒng)復(fù)雜且難于制作；三、普通的垂直腔面發(fā)射激光器的單模輸出功 率太低；四、特別是以往的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器由于熱飽和現(xiàn)象 很難實(shí)現(xiàn)高功率激光輸出的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，該激光器體積小，轉(zhuǎn)換效率高，具有圓形對稱的，近 于衍射極限的穩(wěn)定高功率單模激光輸出，并且沒有熱飽和現(xiàn)象。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵 浦垂直外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，包括
一銅熱沉，該銅熱沉上開有一凹槽；
一透明熱沉，該透明熱沉的上表面蒸鍍有增透膜；
一外延片，該外延片采用液體吸附的方法與透明熱沉的下表面連接， 將連接后透明熱沉和外延片通過焊料與銅熱沉固定連接，使外延片容置在 凹槽內(nèi)；
一泵浦光源，該泵浦光源與軸線成一定的角度置于透明熱沉上表面的 一外腔鏡，該外腔鏡位于透明熱沉上面的軸線處，該外腔鏡的凹面鍍
7有反射膜。
其中還包括一微通道散熱片，該微通道散熱片固接在銅熱沉的下面。
其中，所述的外延片包括
一襯底；
多層布拉格反射鏡，該多層布拉格反射鏡制作在襯底4上； 多個周期的有源區(qū)，該多個周期的有源區(qū)制作在多層布拉格反射鏡的
上面；
一窗口層，該窗口層制作在多個周期的有源區(qū)的上面。
其中一個周期的有源區(qū)包括
一量子阱層，包含l-3個量子阱；
兩勢壘吸收層，該兩勢壘吸收層分別制作在量子阱層的上下面，該勢 壘吸收層的帶隙向量子阱方向梯度減??；
兩勢壘限制層，該兩勢壘限制層分別制作在兩勢壘吸收層的表面。 其中，所述多層布拉格反射鏡為重復(fù)交替地堆疊的具有不同折射率的 兩種半導(dǎo)體層，每個半導(dǎo)體層的光學(xué)厚度為該激光器發(fā)射波長的四分之
其中，所述有源區(qū)為5 — 15個周期。
其中，所述有源區(qū)為InGaAs/AlGaAs或InGaAsP/InP材料。 其中，所述透明熱沉采用金剛石或SiC或藍(lán)寶石。 本發(fā)明提供一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射 激光器，其特征在于，包括
一銅熱沉，該銅熱沉上開有一凹槽；
一透明熱沉，該透明熱沉的上表面蒸鍍有增透膜；
一外延片，該外延片采用液體吸附的方法與透明熱沉的下表面連接， 將連接后透明熱沉和外延片通過焊料與銅熱沉固定連接，使外延片容置在 凹槽內(nèi)；
一泵浦光源，該泵浦光源與軸線成一定的角度置于透明熱沉上表面的
一外腔鏡，該外腔鏡位于透明熱沉上面的軸線處，該外腔鏡的凹面鍍 有反射膜。一倍頻晶體，該倍頻晶體位于外腔鏡和透明熱沉之間。 其中還包括一微通道散熱片，該微通道散熱片固接在銅熱沉的下面。 其中，所述的外延片包括
一襯底；
多層布拉格反射鏡，該多層布拉格反射鏡制作在襯底上； 多個周期的有源區(qū)，該多個周期的有源區(qū)制作在多層布拉格反射鏡的 上面；
一窗口層，該窗口層制作在多個周期的有源區(qū)的上面。
其中一個周期的有源區(qū)包括
一量子阱層，包含1-3個量子阱；
兩勢壘吸收層，該兩勢壘吸收層分別制作在量子阱層的上下面，該勢
壘吸收層的帶隙向量子阱方向梯度減??；
兩勢壘限制層，該兩勢壘限制層分別制作在兩勢壘吸收層的表面。 其中，所述多層布拉格反射鏡為重復(fù)交替地堆疊的具有不同折射率的
兩種半導(dǎo)體層，每個半導(dǎo)體層的光學(xué)厚度為該激光器發(fā)射波長的四分之
其中，所述有源區(qū)為5 — 15個周期。
其中，所述有源區(qū)為InGaAs/AlGaAs或InGaAsP/InP材料。 其中，所述透明熱沉采用金剛石或SiC或藍(lán)寶石。 其中反射膜對基頻光具有反射率，對倍頻光具有透過率。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與已有技術(shù)中的固體激光器和半導(dǎo)體激光器相比，本 發(fā)明采用成熟的大功率半導(dǎo)體激光器作泵浦源，泵浦垂直外腔面發(fā)射激光 器的外延片，再通過類似于固體激光器的外腔鏡進(jìn)行選模輸出，兼顧了兩 類激光器的優(yōu)點(diǎn)。輸出功率可達(dá)到幾瓦，輸出光束為近衍射的圓光斑。當(dāng) 在外延片和外腔鏡之間加入倍頻晶體或可飽和吸收鏡進(jìn)行倍頻或被動鎖 模和調(diào)Q，可以擴(kuò)大輸出波長的范圍，得到短波長如藍(lán)綠光輸出或脈寬為 納秒或皮秒的脈沖輸出。另外，本發(fā)明的激光器采用光泵的方式，工藝大 大簡化，減少了光刻、制作電極、鍍膜等多道程序，不但減少了成本，也 大大提高了成品率。本發(fā)明的激光器的周期增益結(jié)構(gòu)中的勢壘吸收層采用 梯度帶隙的結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)下量子阱對勢壘吸收層中光激勵產(chǎn)生的載流子有著優(yōu)越的收集能力，從而有效限制了勢壘吸收區(qū)的光吸收飽和現(xiàn)象， 可以通過增大泵浦功率來提高輸出功率；并且由于勢壘吸收區(qū)產(chǎn)生的載流 子很快被收集到量子阱內(nèi)，有效減少了勢壘區(qū)的載流子濃度，從而減少了 勢壘區(qū)的自發(fā)發(fā)射損耗，提高了外量子效率，提高了輸出功率。


為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體技術(shù)內(nèi)容，以下結(jié)合實(shí)施例及附圖詳細(xì)說 明如后，其中
圖1是本發(fā)明中一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā) 射激光器第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明中包含倍頻晶體10的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵 浦垂直外腔面發(fā)射激光器第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明中具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激
光器的外延片12的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)中具有臺階帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射 激光器的外延片的能帶示意圖。
圖5是本發(fā)明中具有梯度帶隙勢壘吸收層14的光泵浦垂直外腔面發(fā) 射激光器的外延片12的能帶示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，為了表示清晰，示意圖 各部分并非按實(shí)際比例給出。盡管本發(fā)明參照這些實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說 明和描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，在其上可以進(jìn)行的形式 上和細(xì)節(jié)上的各種變化，而不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范 圍。
請參閱圖1所示，本發(fā)明中一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂 直外腔面發(fā)射激光器的第一實(shí)施例，包括-
一銅熱沉3，該銅熱沉3上開有一凹槽31;
一透明熱沉8，所述透明熱沉8采用金剛石或SiC或藍(lán)寶石，該透明 熱沉8的上表面蒸鍍有增透膜16;
一外延片12，該外延片12采用液體吸附的方法與透明熱沉8的下表 面連接，將連接后透明熱沉8和外延片12通過焊料9與銅熱沉3固定連
10接，使外延片12容置在凹槽31內(nèi)；所述的外延片12包括 一襯底4;多
層布拉格反射鏡5，該多層布拉格反射鏡5制作在襯底4上，所述多層布 拉格反射鏡5為重復(fù)交替地堆疊的具有不同折射率的兩種半導(dǎo)體層，每個 半導(dǎo)體層的光學(xué)厚度為該激光器發(fā)射波長的四分之一；多個周期的有源區(qū) 6，該多個周期的有源區(qū)6制作在多層布拉格反射鏡5的上面，所述多個 周期的有源區(qū)6的周期數(shù)為5_15個；所述的一個周期的有源區(qū)6包括 一量子阱層15;兩勢壘吸收層14，該兩勢壘吸收層14分別制作在量子阱 層15的上下面，該勢壘吸收層14的帶隙向量子阱方向梯度減??；兩勢壘 限制層13，該兩勢壘限制層13分別制作在兩勢壘吸收層14的表面；所述 有源區(qū)6為InGaAs/AlGaAs或InGaAsP/InP材料； 一窗口層7， i亥窗口層 7制作在多個周期的有源區(qū)6的上面；
一泵浦光源1，該泵浦光源1與軸線成一定的角度置于透明熱沉8上 表面的一側(cè)；
一外腔鏡ll，該外腔鏡11位于透明熱沉8上面的軸線處，該外腔鏡 11的凹面鍍有反射膜17。
其中還包括一微通道散熱片2，該微通道散熱片2固接在銅熱沉3的 下面。
其中泵浦光源1是l-5W的800-810nm大功率光纖耦合輸出模塊經(jīng)過 會聚透鏡聚焦入射到透明熱沉8上表面，泵浦光斑尺寸為100-500 um，泵 浦光透過透明熱沉8和窗口層7后被勢壘吸收層14吸收，從而產(chǎn)生非平 衡載流子；微通道散熱片2采用鋁材料，銅熱沉3采用紫銅材料，用于消 散產(chǎn)生的熱量；銅熱沉3開有深度為0. 3-0. 5mm的凹槽31，用于容納外延 片12;透明熱沉8采用金剛石熱沉，厚度為0. 3-0. 6mm，與外延片12連 接，用于消散外延片12產(chǎn)生的熱量；焊料9采用普通的In軟焊料；外腔 鏡11為光學(xué)玻璃或石英玻璃平凹透鏡，直徑10-25mm，曲率半徑25-100,， 增透膜16和反射膜17采用介質(zhì)膜如A1203， Ti02， Si02， Zr02， Si3N4， Hf02 等材料，增透膜16對泵浦光和激射光都增透，反射膜17對激射光的反射 率在95%—99%之間。外延片12由半導(dǎo)體材料組成，其中襯底4為GaAs 襯底；多層布拉格反射鏡5由25-30對AlGaAs/GaAs材料交替制成，從而 對激射光具有高反射率；多個周期的有源區(qū)6的勢壘限制層13可以為AlAs或AlGaAs，起限制載流子漂移擴(kuò)散的作用；勢壘吸收層14由線性漸變的AlxGal-xAs (0〈x〈0. 1)制成，吸收泵浦光并形成非平衡載流子；量子阱層15由InGaAs材料制成，選擇不同In組分的InGaAs可以得到960_1200nm的激光輸出，量子阱層15也可以為有中間薄層隔開的2-3個量子阱集合，量子阱層15的厚度一般為8-12nm，其位置處于諧振腔內(nèi)駐波的波腹位置，量子阱層15的作用是收集勢壘吸收層產(chǎn)生的非平衡載流子并產(chǎn)生受激復(fù)合形成增益；有源區(qū)6可重復(fù)5-15個周期，以提供足夠的增益；窗口層7為AlAs材料，起阻隔載流子向外延片12外表面擴(kuò)散的作用，其光學(xué)厚度為四分之一波長的奇數(shù)倍；外延片12的能帶示意圖如說明書附圖5所示。外腔鏡11和多層布拉格反射鏡5之間形成了光學(xué)諧振腔，腔長為25-80mm。
請參閱附圖2所示，為帶有倍頻晶體10的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器第二實(shí)施例。其具體結(jié)構(gòu)是在實(shí)施例1中的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器的基礎(chǔ)上，在其外腔內(nèi)插入倍頻晶體10，同時對反射膜17進(jìn)行適當(dāng)改變，該反射膜17對基頻光具有反射率，對倍頻光具有透過率。該倍頻晶體10可以采用LiB305 (LBO)或卩-BaB204 (BB0)晶體材料，尺寸為5-10腿，該倍頻晶體10的作用是當(dāng)基頻光以合適的角度通過晶體時能夠?qū)⒒l光的頻率變?yōu)閮杀稄亩a(chǎn)生倍頻光；外腔鏡的反射膜17采用對960-1200nm的基頻光具有高反射率，對480-600的倍頻光具有高透過率的介質(zhì)膜，從而更高效率的將基頻光轉(zhuǎn)化為倍頻光；光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器產(chǎn)生波長為960-1200nm的基頻光，基頻光經(jīng)過倍頻晶體10時頻率變?yōu)樵瓉淼膬杀?，得?80-600nm的倍頻光，通過這種方法可以制得波長范圍為480-600nm的可見光激光器，這種波長的激光器現(xiàn)階段還很難通過直接的辦法得到，而其在實(shí)際應(yīng)用上有很大的需求和發(fā)展前景。
將實(shí)施例1中的泵浦光源1換成975-1250nm高功率半導(dǎo)體激光器，窗口層7換成InP，有源區(qū)6換成InGaAsP/InP材料，多層布拉格反射鏡5換成InP/InGaAsP，襯底4換成InP，外腔鏡反射膜17對1550腿激光高反射可獲得1550nm激光輸出的垂直外腔面發(fā)射激光器。這種波長的激光器是用于光纖通信的激光器，加之本激光器的優(yōu)良性質(zhì)，可以看到優(yōu)良的應(yīng)用前景。
1權(quán)利要求
1、一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，包括一銅熱沉，該銅熱沉上開有一凹槽；一透明熱沉，該透明熱沉的上表面蒸鍍有增透膜；一外延片，該外延片采用液體吸附的方法與透明熱沉的下表面連接，將連接后透明熱沉和外延片通過焊料與銅熱沉固定連接，使外延片容置在凹槽內(nèi)；一泵浦光源，該泵浦光源與軸線成一定的角度置于透明熱沉上表面的一側(cè)；一外腔鏡，該外腔鏡位于透明熱沉上面的軸線處，該外腔鏡的凹面鍍有反射膜。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中還包括一微通道散熱片，該微通道散 熱片固接在銅熱沉的下面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述的外延片包括一襯底；多層布拉格反射鏡，該多層布拉格反射鏡制作在襯底4上；多個周期的有源區(qū)，該多個周期的有源區(qū)制作在多層布拉格反射鏡的上面；一窗口層，該窗口層制作在多個周期的有源區(qū)的上面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中一個周期的有源區(qū)包括一量子阱層，包含1-3個量子阱；兩勢壘吸收層，該兩勢壘吸收層分別制作在量子阱層的上下面，該勢壘吸收層的帶隙向量子阱方向梯度減?。粌蓜輭鞠拗茖?，該兩勢壘限制層分別制作在兩勢壘吸收層的表面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述多層布拉格反射鏡為重復(fù)交替 地堆疊的具有不同折射率的兩種半導(dǎo)體層，每個半導(dǎo)體層的光學(xué)厚度為該 激光器發(fā)射波長的四分之一。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述有源區(qū)為5 — 15個周期。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述有源區(qū)為InGaAs/AlGaAs或 InGaAsP/InP材料。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述透明熱沉采用金剛石或SiC或 藍(lán)寶石。
9、 一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器， 其特征在于，包括一銅熱沉，該銅熱沉上開有一凹槽； 一透明熱沉，該透明熱沉的上表面蒸鍍有增透膜；一外延片，該外延片采用液體吸附的方法與透明熱沉的下表面連接， 將連接后透明熱沉和外延片通過焊料與銅熱沉固定連接，使外延片容置在凹槽內(nèi)；一泵浦光源，該泵浦光源與軸線成一定的角度置于透明熱沉上表面的一外腔鏡，該外腔鏡位于透明熱沉上面的軸線處，該外腔鏡的凹面鍍 有反射膜。一倍頻晶體，該倍頻晶體位于外腔鏡和透明熱沉之間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中還包括一微通道散熱片，該微通道散 熱片固接在銅熱沉的下面。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述的外延片包括一襯底；多層布拉格反射鏡，該多層布拉格反射鏡制作在襯底上； 多個周期的有源區(qū)，該多個周期的有源區(qū)制作在多層布拉格反射鏡的 上面；一窗口層，該窗口層制作在多個周期的有源區(qū)的上面。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中一個周期的有源區(qū)包括一量子阱層，包含l-3個量子阱；兩勢壘吸收層，該兩勢壘吸收層分別制作在量子阱層的上下面，該勢壘吸收層的帶隙向量子阱方向梯度減?。粌蓜輭鞠拗茖?，該兩勢壘限制層分別制作在兩勢壘吸收層的表面。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述多層布拉格反射鏡為重復(fù)交 替地堆疊的具有不同折射率的兩種半導(dǎo)體層，每個半導(dǎo)體層的光學(xué)厚度為 該激光器發(fā)射波長的四分之一 。
14、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述有源區(qū)為5—15個周期。
15、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述有源區(qū)為InGaAs/AlGaAs或 InGaAsP/InP材料。
16、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直 外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中，所述透明熱沉采用金剛石或SiC 或藍(lán)寶石。
17、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外 腔面發(fā)射激光器，其特征在于，其中反射膜對基頻光具有反射率，對倍頻 光具有透過率。
全文摘要
一種具有梯度帶隙勢壘吸收層的光泵浦垂直外腔面發(fā)射激光器，其特征在于，包括一銅熱沉，該銅熱沉上開有一凹槽；一透明熱沉，該透明熱沉的上表面蒸鍍有增透膜；一外延片，該外延片采用液體吸附的方法與透明熱沉的下表面連接，將連接后透明熱沉和外延片通過焊料與銅熱沉固定連接，使外延片容置在凹槽內(nèi)；一泵浦光源，該泵浦光源與軸線成一定的角度置于透明熱沉上表面的一側(cè)；一外腔鏡，該外腔鏡位于透明熱沉上面的軸線處，該外腔鏡的凹面鍍有反射膜。
文檔編號H01S5/14GK101651286SQ200810118320
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者宋國鋒, 青 王, 陳良惠, 欣 韋, 黃祖炎 申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所