【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及垂直腔面发射激光器。
技术介绍
1、半导体激光器具有小尺寸和长寿命等优点，因此被用于各种应用中。其中，垂直腔面发射激光器(vcsel)具有超小且能够高速操作的优点，因此积极应用于光学通信和距离传感器光源。
2、典型的vcsel包括在基板上的分布式布拉格反射器(dbr)层。为了在不增加vcsel中的操作电压的情况下获得高光输出，期望解决dbr中低电阻和低光损耗之间的折衷。已经提出了各种技术来解决这种折衷(例如，下面的专利文献1至3)。
3、[引用列表]
4、[专利文献]
5、[专利文献1]5-343814
6、[专利文献2]2001-332812
7、[专利文献3]2005-251860
技术实现思路
1、[技术问题]
2、然而，需要一种垂直腔面发射激光器，其能够实现甚至更低的电阻和更低的光学损耗，并且能够在不增加操作电压的情况下改善光输出。
3、因此，本技术的主要目的是提供能够在不增加操作电压的情况下改善光输出的垂直腔面发射激光器。
4、[问题的解决方案]
5、即，本技术提供了一种垂直腔面发射激光器，依次包括：
6、第一多层反射器、有源层和第二多层反射器，
7、其中，第一多层反射器和/或第二多层反射器具有其中层叠有n个层叠单元(其中，n是正整数)的层叠结构，
8、层叠单元从有源层所在的一侧依次包括低折射率层、第一渐变层
9、低折射率层具有在层叠单元中包括的层中最低的折射率，
10、高折射率层具有在层叠单元中包括的层中最高的折射率，
11、第一渐变层的折射率随着在层叠方向上到与其相邻的低折射率层的距离而增大，
12、第二渐变层的折射率随着在层叠方向上到与其相邻的高折射率层的距离而减小，并且
13、当从有源层所在的一侧起第m(其中，m是满足2≦m≦n的整数)个层叠单元中包括的低折射率层、第一渐变层、高折射率层和第二渐变层的平均杂质浓度分别是cm1、cm2、cm3和cm4、并且从有源层所在的一侧起第m-1个层叠单元中包括的第一渐变层的平均杂质浓度是cm2-1时，则cm2≧cm1、cm2≧cm3、cm2≧cm4并且cm2≧cm2-1。
14、当从有源层所在的一侧起第m-1个层叠单元中包括的第二渐变层的平均杂质浓度是cm4-1时，则cm4≧cm4-1可以成立。
15、当从有源层所在的一侧起第m-1个层叠单元中包括的低折射率层的平均杂质浓度是cm1-1时，则cm1≧cm1-1可以成立。
16、当从有源层所在的一侧起第m-1个层叠单元中包括的高折射率层的平均杂质浓度是cm3-1时，则cm3≧cm3-1可成立。
17、在第一多层反射器和/或第二多层反射器的层叠结构中，在多个低折射率层、多个第一渐变层、多个高折射率层和多个第二渐变层中的至少一者中，平均杂质浓度随着到有源层的距离而指数增加。
18、cm2≧cm4≧cm1并且cm2≧cm4≧cm3可以成立。
19、当层叠结构是其中层叠各自具有厚度t[nm]的单元层的层叠结构时，
20、当在从有源层所在的一侧起第k(其中，k是正整数)个单元层中，驻波强度由vk表示、自由载流子吸收由αk[1/cm]表示、电阻由rk[ohm]表示、并且平均杂质浓度由ck[cm-3]表示、到参考点的距离的函数是f(z)、并且a、b和c是常数时，
21、αk和rk可以分别是由下式(i)和式(ii)表示的值：
22、αk＝1-exp(-a*ck*tk)...(i)；以及
23、rk＝b*(ck^c)*t*f(z)...(ii)，
24、当层叠结构中的光吸收损失由σvk·αk表示并且层叠结构中的电阻由σrk表示、以及ck被设置为使得σvk·αk是最小值并且σrk是常数时，
25、ck的曲线与vk的反向曲线可以至少部分重叠。第一多层反射器或第二多层反射器可以是包括p型杂质的p型半导体多层反射器，并且
26、p型半导体多层反射器中的p型杂质的浓度可以为至少7×1017cm-3并且至多8×1018cm-3。
27、p型杂质可以包括c和/或zn。
28、第一多层反射器或第二多层反射器可以是包括n型杂质的n型半导体多层反射器，并且
29、n型半导体多层反射器中的n型杂质的浓度可以为至少5×1017cm-3并且至多4×1018m-3。
30、n型杂质可以包括选自si、se和te中的至少一种元素。
31、第一多层反射器和/或第二多层反射器可以由alxga1-xas(0≦x≦1)构成。
32、低折射率层可以是alx1ga1-x1as层(0﹤x1≦1)，
33、高折射率层可以是alx2ga1-x2as层(0﹤x2≦x1)，
34、第一渐变层可以是aly1ga1-y1as层(x2≦y1≦x1)，并且y1可以随着在层叠方向上到与其相邻的低折射率层的距离从x1减小至x2，并且
35、第二渐变层可以是aly2ga1-y2as层(x2≦y2≦x1)，并且y2可以随着在层叠方向上到与其相邻的高折射率层的距离从x2增加至x1。
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1.一种垂直腔面发射激光器，依次包括：
2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
5.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
7.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
8.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
9.根据权利要求8所述的垂直腔面发射激光器，
10.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
11.根据权利要求10所述的垂直腔面发射激光器，
12.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
13.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种垂直腔面发射激光器，依次包括：
2.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
3.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
4.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
5.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
6.根据权利要求1所述的垂直腔面发射激光器，
7.根据权利要求1所述的垂直腔...
【专利技术属性】
技术研发人员：东谅磨，前田修，德田耕太，星光成，比平·苏贝迪，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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