高速垂直腔面发射激光器及具有其的光电设备制造技术

本公开提供了一种高速垂直腔面发射激光器及具有其的光电设备，涉及光电器件技术领域。所述高速垂直腔面发射激光器包括衬底层、第一电极层、第一反射器层、有源层、氧化限制层、第二反射器层和第二电极层，其中所述氧化限制层的氧化孔径形状为水滴形。采用本公开的高速垂直腔面发射激光器，能够减小同一频点上多个简并模式的产生，进而可以减小激光器的相对强度噪声，同时提高相对强度噪声和均方根谱宽的一致性，大幅提升了通信品质。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及光电器件，具体涉及一种高速垂直腔面发射激光器及具有其的光电设备。

技术介绍

1、垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，vcsel)由于具有体积小、功耗低、可二维阵列集成、调制速率高和圆形光束输出等诸多优势，可广泛应用在光通信、3d传感和激光雷达等领域。而vcsel的氧化限制层中氧化孔径形状会影响激光器的模式，并进一步影响相对强度噪声(relative intensity noise，rin)和均方根谱宽(root mean square，rms)等重要特性。

2、目前，相关技术中vcsel的氧化孔径形状通常为圆形，具有极高的旋转对称性，使得在同一频点上容易出现两个甚至多个简并模式，而简并模式之间会存在模式竞争现象，导致模式分配噪声(mode partition noise，mpn)增加，进一步引起rin增加，同时使得rin和rms一致性变差，因此会导致通信系统的误码率(bit error ratio，ber)提升，严重影响通信品质。

技术实现思路

1、鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种高速垂直腔面发射激光器及具有其的光电设备，能够减小激光器的相对强度噪声，同时提高相对强度噪声和均方根谱宽的一致性，从而解决因相对强度噪声和色散过大而导致误码率增加的问题，提升通信品质。

2、第一方面，本公开提供一种高速垂直腔面发射激光器，所述高速垂直腔面发射激光器包括衬底层、第一电极层、第一反射器层、有源层、氧化限制层、第二反射器层和第二电极层，其中所述氧化限制层的氧化孔径形状为水滴形。

3、可选地，在本公开一些实施例中，所述第一电极层、所述第一反射器层、所述有源层、所述氧化限制层、所述第二反射器层和所述第二电极层依次堆叠在所述衬底层的上方；

4、或者，所述第一电极层位于所述衬底层的下方，所述第一反射器层、所述有源层、所述氧化限制层、所述第二反射器层和所述第二电极层依次堆叠在所述衬底层的上方。

5、可选地，在本公开一些实施例中，所述第一反射器层和所述第二反射器层包括布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。

6、可选地，在本公开一些实施例中，所述有源层包括单量子阱层和多量子阱层中的任意一种。

7、可选地，在本公开一些实施例中，所述氧化孔径设置在所述氧化限制层的中间位置。

8、可选地，在本公开一些实施例中，所述高速垂直腔面发射激光器还包括钝化层，所述钝化层位于所述第二反射器层上未设置所述第二电极层的区域。

9、第二方面，本公开提供一种光电设备，所述光电设备包括第一方面中任意一项所述的高速垂直腔面发射激光器。

10、从以上技术方案可以看出，本公开实施例具有以下优点：

11、本公开实施例提供了一种高速垂直腔面发射激光器及具有其的光电设备，通过将高速垂直腔面发射激光器的氧化限制层中氧化孔径形状设置为水滴形，打破了圆形氧化孔径模式分布的旋转对称性，能够减小同一频点上多个简并模式的产生，进而可以减小激光器的相对强度噪声，同时提高相对强度噪声和均方根谱宽的一致性，大幅提升了通信品质。

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【技术保护点】

1.一种高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述高速垂直腔面发射激光器包括衬底层、第一电极层、第一反射器层、有源层、氧化限制层、第二反射器层和第二电极层，其中所述氧化限制层的氧化孔径形状为水滴形。

2.根据权利要求1所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第一电极层、所述第一反射器层、所述有源层、所述氧化限制层、所述第二反射器层和所述第二电极层依次堆叠在所述衬底层的上方；

3.根据权利要求1所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第一反射器层和所述第二反射器层包括布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述有源层包括单量子阱层和多量子阱层中的任意一种。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述氧化孔径设置在所述氧化限制层的中间位置。

6.根据权利要求5所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述高速垂直腔面发射激光器还包括钝化层，所述钝化层位于所述第二反射器层上未设置所述第二电极层的区域。

7.一种光电设备，其特征在于，所述光电设备包括权利要求1至6中任意一项所述的高速垂直腔面发射激光器。

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【技术特征摘要】

1.一种高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述高速垂直腔面发射激光器包括衬底层、第一电极层、第一反射器层、有源层、氧化限制层、第二反射器层和第二电极层，其中所述氧化限制层的氧化孔径形状为水滴形。

2.根据权利要求1所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第一电极层、所述第一反射器层、所述有源层、所述氧化限制层、所述第二反射器层和所述第二电极层依次堆叠在所述衬底层的上方；

3.根据权利要求1所述的高速垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述第一反射器层和所述第二反射器层包括布拉格反射器层和高对比度光栅层中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉星，陈建强，
申请(专利权)人：深圳博升光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：