[发明专利]镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器

权利要求书

1.一种镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，包括：

n型衬底；

沉积于所述n型衬底背面的n型电极；

依次沉积于所述n型衬底正面的一维光子晶体、下波导层、有源层、上波导层、p型盖层、脊形条波导和p型电极；

其中，所述脊形条波导、p型盖层、上波导层、有源层、下波导层、一维光子晶体构成P-N结，所述一维光子晶体的交替生长方向垂直于该P-N结的方向，所述脊形条波导的方向平行于该P-N结方向，所述脊形条波导和一维光子晶体形成非对称光子晶体复合波导。

2.根据权利要求1所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于：所述一维光子晶体由两种不同的镓锑材料沿垂直于P-N结方向周期性交替生长而成，其有效折射率小于所述有源层的有效折射率。

3.根据权利要求2所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，制备所述一维光子晶体的两种不同的镓锑材料为：

镓锑基二元系材料、镓锑基三元系材料、镓锑基四元系材料中的任意两种；或

一类镓锑基二元系材料、镓锑基三元系，或镓锑基四元系材料的不同组份的两种材料。

4.根据权利要求2所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述一维光子晶体的周期a＝1.25μm，周期数b＝11。

5.根据权利要求1所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述脊形条波导的材料为p型掺杂的镓锑材料，其宽度w＝16μm，高度h＝1.6μm。

6.根据权利要求1所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述有源层为镓锑基材料构成的量子阱或量子点结构，有源区势垒的折射率低于一维光子晶体的折射率。

7.根据权利要求6所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述有源层的材料为In_0.18Ga_0.82Sb/Al_0.35Ga_0.65As_0.02Sb_0.08。

8.根据权利要求1所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述下波导层和上波导层为折射率突变或渐变的波导层。

9.根据权利要求1所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述p型盖层折射率低于所述一维光子晶体的折射率。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，其特征在于，所述衬底的材料为以下材料中的一种：IV族半导体材料、III-V半导体材料、玻璃和蓝宝石。