边发射激光器及其制备方法与流程

本申请涉及边发射激光器，特别是涉及一种边发射激光器及其制备方法。

背景技术：

1、半导体激光器又名激光二极管，是一种使用半导体材料作为增益物质的激光器，具有体积小、效率高、可靠性好等优点，在通信、传感、安防、显示、工业加工等领域得到大量应用。其中，边发射激光器（eel）往往需要在谐振腔前后腔面上进行材料的沉积以形成不同功能的膜层，例如在前后腔面上分别沉积低反射率薄膜（anti-reflective coating ，ar膜）和高反射率薄膜（highly reflective coating，hr膜）。这两种膜层镀在前后腔面上形成出光面（对应ar膜）和反射面（对应hr膜）。

2、传统的边发射激光器，由于反射膜层厚度在腔面上均匀分布，因此对不同阶数横模的反射率没有区别，难以实现不同阶数横模的选择性激射。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对传统的边发射激光器难以实现不同阶数横模的选择性激射的问题，提供一种边发射激光器及其制备方法。

2、一种边发射激光器，包括：

3、激光主体，两端具有相背的第一腔面和第二腔面；

4、高反膜，设于所述第二腔面上；及，

5、低反膜，设于所述第一腔面上，所述低反膜对光线的反射率低于所述高反膜，且所述低反膜在第一方向上的至少两部分对光线的反射率大小不同，所述第一方向平行于所述激光主体的横向波导方向。

6、上述边发射激光器，由于不同阶数横模在横向波导方向上的能量集中区域不同，设置低反膜在第一方向上的至少两部分对光线的反射率大小不同，能够提升在低反膜反射率较大的部分能量较为集中的横模的激射概率，从而实现特定阶数横模的激射，有利于实现边发射激光器的激射模式的选择。

7、在其中一个实施例中，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分对光线的反射率与在所述第一方向上的边缘部分对光线的反射率不同。边发射激光器的低阶横模能量通常主要集中在横向波导方向的中间位置，高阶横模能量通常主要集中在横向波导方向的边缘位置，设置低反膜在中间部分的反射率与边缘部分的反射率不同，能够选择性地提升低阶横模或高阶横模的激射概率。

8、在其中一个实施例中，所述低反膜在所述第一方向上的至少两部分在第二方向上的尺寸不同，所述第二方向平行于所述第一腔面与所述第二腔面的垂直连线，并垂直于所述第一方向。通过改变低反膜在第一方向上不同位置的部分在第二方向上的尺寸，以改变低反膜在第一方向上不同位置对光线的反射率，使得低反膜不同位置反射率的调整更加方便，降低边发射激光器的制备难度和制备成本。

9、在其中一个实施例中，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸与在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸不同。

10、在其中一个实施例中，所述低反膜包括位于所述第一方向的中间位置的第一部分以及位于所述第一方向的边缘位置的第二部分，所述第一部分在所述第一方向上的各处在所述第二方向上的尺寸相等，所述第二部分在所述第一方向上的各处在所述第二方向上的尺寸相等，且所述第一部分和所述第二部分在所述第二方向上的尺寸不同。设置低反膜形成厚度阶梯式变化的至少两部分，在使得低反膜至少两部分的反射率不同的同时，也能够进一步降低低反膜的制备难度和制备成本。

11、在其中一个实施例中，所述低反膜在所述第一方向的中间位置指向边缘位置的方向上的各处在所述第二方向上的尺寸逐渐变化。设置低反膜不同位置的厚度呈渐变式变化，能够更好地适应不同的阶数横模能量分布的变化，提升对不同阶数横模的选择性激射效果。

12、在其中一个实施例中，所述低反膜对光线的反射率随所述低反膜的厚度的增大而增大，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸，大于在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸。由此，低反膜中间部分的反射率大于边缘位置的反射率，能够提升低阶横模的激射概率，实现边发射激光器的低阶横模激射模式。

13、在其中一个实施例中，所述激光主体包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上依次叠置的第一金属层、有源层以及第二金属层，所述第一金属层在所述第一方向上的中间位置的至少部分的厚度小于在所述第一方向的边缘位置的至少部分的厚度。

14、在其中一个实施例中，所述低反膜对光线的反射率随所述低反膜的厚度的增大而增大，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸，小于在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸。由此，低反膜中间部分的反射率小于边缘位置的反射率，能够提升高阶横模的激射概率，实现边发射激光器的高阶横模激射模式。

15、在其中一个实施例中，所述激光主体包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上依次叠置的第一金属层、有源层以及第二金属层，所述第一金属层在所述第一方向上的边缘位置的至少部分的厚度小于在所述第一方向的中间位置的至少部分的厚度，或者，所述第一金属层在所述第一方向上的边缘位置设有缺口。

16、一种边发射激光器的制备方法，包括：

17、提供激光巴条，所述激光巴条具有在第一方向上相背设置的第一腔面和第二腔面，所述激光巴条包括在第三方向上依次叠置的第一金属层、有源层以及第二金属层，所述第一金属层对应单个激光主体的部分在第一方向上的中间位置的至少部分的厚度与在第二方向上的边缘位置的至少部分的厚度不同，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两相垂直；

18、加热所述激光巴条，并在所述第一腔面上沉积低反膜，所述低反膜对光线的反射率随所述低反膜的厚度的变化而变化。通过改变第一金属层在不同位置的厚度，改变第一金属层不同位置的导热性能，从而改变沉积低反膜过程中边发射激光器在不同位置的温度变化，进而改变低反膜在不同位置的沉积厚度，由此实现低反膜不同位置的部分厚度不同反射率不同的效果，无需额外设置其他的工序，与边发射激光器原本的制备工序相适应，有利于降低边发射激光器的制备难度和制备成本。

技术特征：

1.一种边发射激光器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分对光线的反射率与在所述第一方向上的边缘部分对光线的反射率不同。

3.根据权利要求1所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜在所述第一方向上的至少两部分在第二方向上的尺寸不同，所述第二方向平行于所述第一腔面与所述第二腔面的垂直连线，并垂直于所述第一方向。

4.根据权利要求3所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸与在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸不同。

5.根据权利要求4所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜包括位于所述第一方向的中间位置的第一部分以及位于所述第一方向的边缘位置的第二部分，所述第一部分在所述第一方向上的各处在所述第二方向上的尺寸相等，所述第二部分在所述第一方向上的各处在所述第二方向上的尺寸相等，且所述第一部分和所述第二部分在所述第二方向上的尺寸不同。

6.根据权利要求4所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜在所述第一方向的中间位置指向边缘位置的方向上的各处在所述第二方向上的尺寸逐渐变化。

7.根据权利要求3所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜对光线的反射率随所述低反膜的厚度的增大而增大，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸，大于在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸。

8.根据权利要求7所述的边发射激光器，其特征在于，所述激光主体包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上依次叠置的第一金属层、有源层以及第二金属层，所述第一金属层在所述第一方向上的中间位置的至少部分的厚度小于在所述第一方向的边缘位置的至少部分的厚度。

9.根据权利要求3所述的边发射激光器，其特征在于，所述低反膜对光线的反射率随所述低反膜的厚度的增大而增大，所述低反膜在所述第一方向上的中间部分在所述第二方向上的尺寸，小于在所述第一方向上的边缘部分在所述第二方向上的尺寸。

10.根据权利要求9所述的边发射激光器，其特征在于，所述激光主体包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上依次叠置的第一金属层、有源层以及第二金属层，所述第一金属层在所述第一方向上的边缘位置的至少部分的厚度小于在所述第一方向的中间位置的至少部分的厚度，或者，所述第一金属层在所述第一方向上的边缘位置设有缺口。

11.一种边发射激光器的制备方法，其特征在于，包括：

技术总结本申请涉及一种边发射激光器及其制备方法。边发射激光器包括激光主体、高反膜以及低反膜。激光主体两端具有相背的第一腔面和第二腔面；高反膜，设于所述第二腔面上；低反膜，设于所述第一腔面上，所述低反膜对光线的反射率低于所述高反膜，且所述低反膜在第一方向上的至少两部分对光线的反射率大小不同，所述第一方向平行于所述激光主体的横向波导方向。上述边发射激光器，能够提升在低反膜反射率较大的部分能量较为集中的横模的激射概率，从而实现特定阶数横模的激射，有利于实现边发射激光器的激射模式的选择。技术研发人员：赵桑之,袁帅,周德来受保护的技术使用者：深圳市柠檬光子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6