本技術(shù)涉及半導(dǎo)體激光器，特別是涉及一種光學(xué)膜以及半導(dǎo)體激光器。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用中，希望大部分的光都能從單面出射，這就需要在前腔面上鍍制增透膜，在后腔面需要鍍制高反膜，來降低閾值增益。條形半導(dǎo)體激光器前后端面分別鍍高透膜和高反膜，一方面實(shí)現(xiàn)對(duì)腔面的保護(hù)，防止空氣污染及發(fā)生氧化反應(yīng)，提升半導(dǎo)體激光器的出光性能并延長(zhǎng)了半導(dǎo)體激光器的壽命；另一方面，合理的調(diào)整條形激光器兩個(gè)端面的反射率，優(yōu)化激光器閾值電流、出射效率，最終實(shí)現(xiàn)單面的最大激光功率輸出。

2、在半導(dǎo)體激光器的端面進(jìn)行鍍膜，是通過物理氣相沉積，在被鍍?cè)砻嫘纬筛叩驼凵渎式惶娣植嫉亩鄬咏橘|(zhì)膜堆，來實(shí)現(xiàn)增透膜和高反膜，所以腔面與膜層間的匹配性、膜層的致密性、膜層的穩(wěn)定以及穩(wěn)定的光學(xué)性能等都是保證半導(dǎo)體激光器能夠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。例如，目前使用的鍍膜膜系tio2/al203/tio2/al203為多層膜系，這個(gè)膜系的優(yōu)點(diǎn)在于增透效果強(qiáng)，al203膜層和ti02膜層匹配性比較高，適用性比較普遍，但tio2與半導(dǎo)體激光器的襯底材料inp的結(jié)合比較弱，一方面鍍制完后，鍍膜牢固性不穩(wěn)定，另一方面易在鍍膜的出光面發(fā)生災(zāi)變光學(xué)鏡面損傷。

3、鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：如何解決現(xiàn)有的光學(xué)薄膜與半導(dǎo)體激光器的襯底結(jié)合比較弱，導(dǎo)致鍍膜后不牢固，且易在出光面發(fā)生災(zāi)變光學(xué)鏡面損傷的問題。

2、本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

3、一方面，提供一種光學(xué)膜，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的腔面上，所述光學(xué)膜包括：層疊設(shè)置的打底層、功能層以及保護(hù)層；

4、所述打底層用于鍍?cè)O(shè)在所述半導(dǎo)體激光器的腔面上，所述功能層用于改變所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的光信號(hào)的折射率，所述保護(hù)層設(shè)置在所述光學(xué)膜的出光面。

5、進(jìn)一步地，所述功能層為透射層，所述透射層包括依次層疊設(shè)置的ti3o5層和sio2層，其中，所述ti3o5層設(shè)置在所述打?qū)由?；所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的前腔面上；

6、或，所述功能層為反射層，所述反射層包括依次層疊設(shè)置的ti3o5層、sio2層、ti3o5層和sio2層，其中，所述ti3o5層設(shè)置在所述打底層上；所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的后腔面上。

7、進(jìn)一步地，當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器的波段為1270nm時(shí)，所述ti3o5層的厚度為69.44nm～70.44nm，所述sio2層的厚度為159.98nm～160.98nm；

8、當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器的波段為1310nm時(shí)，所述ti3o5層的厚度為74.44nm～75.44nm，所述sio2層的厚度為155.36nm～156.36nm。

9、進(jìn)一步地，所述打底層為al2o3層，所述保護(hù)層為類金剛膜層。

10、進(jìn)一步地，所述al2o3層的厚度為15nm～20nm，所述類金剛膜層的厚度為10nm～15nm。

11、進(jìn)一步地，當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器的波段為1310nm時(shí)，所述al2o3層的折射率為1.6～1.611，所述ti3o5層的折射率為2.294～2.3，所述sio2層的折射率為1.4～1.443。

12、進(jìn)一步地，所述類金剛膜層包括無氫類金剛石碳膜和氫化類金剛石碳膜。

13、另一方面，提供一種半導(dǎo)體激光器，包括半導(dǎo)體激光器本體，所述半導(dǎo)體激光器本體的腔面上鍍有所述的光學(xué)膜。

14、進(jìn)一步地，當(dāng)所述功能層為透射層時(shí)，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的前腔面上；當(dāng)所述功能層為反射層時(shí)，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的后腔面上；

15、進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體激光器的襯底材料為inp。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：

17、本實(shí)用新型對(duì)傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器的鍍膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，首層采用打底層，以與半導(dǎo)體激光器的基底材料有更好的結(jié)合，其次，在中間設(shè)置一層功能層，根據(jù)鍍膜位置以及功能的不同選用不同的膜層結(jié)構(gòu)來組成功能層，可以使得功能層更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體激光器所發(fā)出光信號(hào)的透射或者反射；最后，在最外層加鍍一層保護(hù)層，保護(hù)層的組成材料具有優(yōu)良的光學(xué)性能及穩(wěn)定物理性能。本實(shí)用新型所提出的光學(xué)膜，一方面可提高半導(dǎo)體激光器的襯底材料與光學(xué)膜結(jié)合的牢固性，防止脫膜現(xiàn)象發(fā)生；另一方面，保護(hù)層可以使半導(dǎo)體激光器具有防氧化以及防水的功能，更能避免端面氧化導(dǎo)致的端面堆積熱能，進(jìn)而避免了熱能堆積，提高了靜電放電測(cè)試(electro-static?discharge，簡(jiǎn)寫為esd)能力，增加了半導(dǎo)體激光器的壽命。

技術(shù)特征：

1.一種光學(xué)膜，其特征在于，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的腔面上，所述光學(xué)膜包括：層疊設(shè)置的打底層、功能層以及保護(hù)層；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述功能層為透射層，所述透射層包括依次層疊設(shè)置的ti3o5層和sio2層，其中，所述ti3o5層設(shè)置在所述打底層上；所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的前腔面上；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其特征在于，當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器的波段為1270nm時(shí)，所述ti3o5層的厚度為69.44nm～70.44nm，所述sio2層的厚度為159.98nm～160.98nm；

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述打底層為al2o3層，所述保護(hù)層為類金剛膜層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述al2o3層的厚度為15nm～20nm，所述類金剛膜層的厚度為10nm～15nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)膜，其特征在于，當(dāng)所述半導(dǎo)體激光器的波段為1310nm時(shí)，所述al2o3層的折射率為1.6～1.611，所述ti3o5層的折射率為2.294～2.3，所述sio2層的折射率為1.4～1.443。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)膜，其特征在于，所述類金剛膜層包括無氫類金剛石碳膜和氫化類金剛石碳膜。

8.一種半導(dǎo)體激光器，其特征在于，包括半導(dǎo)體激光器本體，所述半導(dǎo)體激光器本體的腔面上鍍有如權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，當(dāng)所述功能層為透射層時(shí)，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的前腔面上；當(dāng)所述功能層為反射層時(shí)，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的后腔面上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器的襯底材料為inp。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種光學(xué)膜以及半導(dǎo)體激光器，所述光學(xué)膜設(shè)置在半導(dǎo)體激光器的腔面上，所述光學(xué)膜包括：層疊設(shè)置的打底層、功能層以及保護(hù)層；所述打底層用于鍍?cè)O(shè)在所述半導(dǎo)體激光器的腔面上，所述功能層用于改變所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的光信號(hào)的折射率，所述保護(hù)層設(shè)置在所述光學(xué)膜的出光面。本技術(shù)所提出的光學(xué)膜，一方面可提高半導(dǎo)體激光器的襯底材料與光學(xué)膜結(jié)合的牢固性，防止脫膜現(xiàn)象發(fā)生；另一方面，保護(hù)層可以使半導(dǎo)體激光器具有防氧化以及防水的功能，更能避免端面氧化導(dǎo)致的端面堆積熱能，進(jìn)而避免了熱能堆積，提高了ESD能力，增加了半導(dǎo)體激光器的壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：耿冠,張晴晴,孫慶,張遼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢光迅科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2024/12/12