普通宽条８０８ｎｍ半导体激光器，输出功率很高，达到瓦级以上，但是通常为多模激光器且光束质量较差，缩小条宽可提高光束质量等，但是相应的，要以牺牲激光器的输出功率为代价。因此，带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为８０８ｎｍ锥形半导体激光器，便可以有效的解决这一矛盾，即保证了光束质量和输出功率。本发明专利技术的目的在于设计出一种新型结构的半导体激光器，使８０８ｎｍ半导体激光器在保持高功率的工作条件下，仍具有较好的光束质量与激光输出模式，为以８０８ｎｍ半导体激光器为泵浦源的固体激光器、材料加工等应用提供更高质量的光源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体激光器新型结构设计方面，属于新型半导体激光器件研发领域。
技术介绍
随着人们对半导体激光器的高功率高亮度性能的不断追求，九十年代以后，人们 逐渐开始了对锥形半导体激光器的研究。锥形半导体激光器因其良好的光束质量(M2<4) 和较高的输出功率(达瓦级以上)被称为最有前景的器件，其波长能够覆盖735nm-1550nm 的范围。普通宽条半导体激光器，通常为多模激光器，若减小条宽，可以得到单模输出光束， 但条宽减小出光面面积便减小，导致出光面具有较高的功率密度，容易发生光学灾变，出现 丝状发光现象和空间烧孔效应等，使得光束质量变差，于是需要增加半导体激光器条宽来 解决光束质量差的问题。 一方面为得到单模工作要减小条宽，另一方面要得到较好的光束 质量要增加条宽，这便是普通宽条半导体激光器与生倶来的矛盾。带有锥形功率放大区脊 型波导锥形激光器，便可以有效的解决这一问题。 这种激光器的脊型波导区用来进行模式选择，即保证激光器的单模工作；锥形功 率放大区用来进行功率放大，获得较好的光束质量。 对于锥形半导体激光器的研究已经有所报道，但是对于发射波长为808nm的锥形 半导体的报道很少。2006年和2007年国际上报道了 808nm锥形半导体激光器的相关研制 工作。 本专利技术设计了一种带有光反馈限制结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半导 体激光器，锥形功率放大区与脊型波导区进行分别驱动；在脊型波导区带有限制光反馈结 构，用来防止锥形功率放大区光反馈到脊型波导区产生干扰，从而保持稳定的激光输出模 式。
技术实现思路
本专利技术为带有光反馈限制结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半导体激光器， 是一种新型结构半导体激光器件。脊型波导、光反馈限制结构可以使激光器获得较好的激 光发射模式，也就是作为单模工作的保障；脊型波导区与锥形功率放大区进行分别驱动是 使激光器具有良好的P-I特性；锥形功率放大区起到功率放大作用，得到高功率输出的激 光。 本专利技术具体方案如下脊型波导(1)与锥形功率放大区(2)采用分别驱动结构 (4)，即锥形功率放大区与脊型波导区连接处由绝缘物质隔离开；锥形角度(3)范围为4。 至7.5° ;在脊型波导区靠近锥形功率放大区的位置处带有限制光反馈结构(5);脊型波导 宽度为3 ii m至5 ii m ;限制光反馈结构的宽度为10 y m，长度范围是250 y m至300 y m，其所 在位置相对于脊型波导的中线成轴对称分布，并与其成45。夹角；出光面(前端面)镀增透膜，其反射率为1%，后端面镀增反膜，其反射率95%。 附图说明图1是第一次光刻后形貌示意图；图2是第二次光刻后形貌示意图；图 3第三次光刻后形貌示意图。具体实施方式 (l)清洗外延片，烘干。 (2)进行第一次光刻，制作锥形功率放大区(2)，形成锥形台面，其示意图如图l所 示 (3)溅射Si02薄膜，作为绝缘介质膜。 (4)进行第二次光刻，制作脊型波导区(l)，形成脊型台面。其示意图如图2所示 (5)溅射Si02薄膜，作为绝缘介质膜。 (6)进行第三次光刻，制作光反馈限制结构(3)，刻蚀出穿越有源区的"八"字形阻 断结构。其示意图如图3所示 (7)制作P面电极，电极材料自下而上分别为Ti、Pt、Au。 (8) N面剪薄，制作N面电极，电极材料自上而下分别为AuGe、 Ni 。 (9)解理成长条形，端面镀膜，前端面镀增透膜其反射率为1%，后端面镀增反膜其反射率为95%。 (10)焊接引线并封装。权利要求一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半导体激光器。2. 根据权利要求1所述一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半 导体激光器的特征在于，该激光器采用脊型波导(1)其宽度范围是3iim至5iim。3. 根据权利要求1所述一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半 导体激光器的特征在于，该激光器带有锥形功率放大区(2)，锥形角度(3)在4。至7°范围 内。4. 根据权利要求1所述一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半 导体激光器的特征在于，该激光器的脊型波导与锥形功率放大区采用分别驱动结构(4)。5. 根据权利要求1所述一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半 导体激光器的特征在于，该激光器带有限制光反馈结构(5)，其形如"八"字，宽度为lOym， 长度范围是250 ii m至300 y m，深度为稍大于器件P面至有源层底部的距离。其所在位置相 对于脊型波导的中线成轴对称分布，并与其成45。夹角。6. 根据权利要求1所述一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半 导体激光器的特征在于，出光面(前端面)镀增透膜，其反射率为1%，后端面镀增反膜，其 反射率为95%。全文摘要普通宽条808nm半导体激光器，输出功率很高，达到瓦级以上，但是通常为多模激光器且光束质量较差，缩小条宽可提高光束质量等，但是相应的，要以牺牲激光器的输出功率为代价。因此，带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为808nm锥形半导体激光器，便可以有效的解决这一矛盾，即保证了光束质量和输出功率。本专利技术的目的在于设计出一种新型结构的半导体激光器，使808nm半导体激光器在保持高功率的工作条件下，仍具有较好的光束质量与激光输出模式，为以808nm半导体激光器为泵浦源的固体激光器、材料加工等应用提供更高质量的光源。文档编号H01S5/065GK101710670SQ20091006695公开日2010年5月19日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日专利技术者刘国军, 刘规东, 娄丽, 张斯钰, 曲博文, 曲轶, 李月一, 李辉, 薄报学, 邓昀, 高欣 申请人:长春理工大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有限制光反馈结构分别驱动的发射波长为８０８ｎｍ锥形半导体激光器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曲轶，曲博文，李辉，邓昀，张斯钰，李月一，刘规东，娄丽，刘国军，薄报学，高欣，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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