[发明专利]用于高阶模式抑制的方法、系统和设备

权利要求书

1.一种激光二极管垂直外延结构，包括：

横向波导，所述横向波导包括在n型半导体层和p型半导体层之间的有源层，其中，所述横向波导由在所述横向波导的n侧上的低折射率n包覆层和在所述横向波导的p侧上的低折射率p包覆层界定；

侧向波导，所述侧向波导正交于所述横向波导，其中，所述侧向波导在纵向上在第一端由涂覆有高反射器(HR)涂层的腔面界定并且在第二端由涂覆有部分反射器(PR)涂层的腔面界定；以及

高阶模式抑制层(HOMSL)，所述高阶模式抑制层被设置为邻近所述侧向波导的至少一个侧边并且所述高阶模式抑制层在纵向上延伸，

其中，所述侧向波导由具有增益引导的电流注入来限制，

其中，所述电流注入被配置为经由从所述n侧进行的增益调整来实现高阶模式抑制，并且其中，从所述n侧进行的所述增益调整被配置为生成扩散的载流子分布，所述扩散的载流子分布主要与基本模式更密切地重叠，并且然后与低阶模式分布更密切地重叠，从而为所需模式提供较高增益，并为不需要的高阶模式提供较低增益，

其中，所述增益调整从所述激光二极管垂直外延结构的n侧上的n金属接触部指向所述激光二极管垂直外延结构的p侧上的p金属接触部，并且

其中，所述n金属接触部在侧向上比在所述侧向上的所述p金属接触部窄，并且其中，所述n金属接触部设置在整个所述n侧的一部分上。

2.根据权利要求1所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述高阶模式抑制层包括吸收材料或非周期性结构或其任意组合，所述非周期性结构包括具有不同折射率的至少两种不同材料。

3.根据权利要求2所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述高阶模式抑制层包括非周期性结构，所述非周期性结构包括低折射率材料与高折射率材料交替的图案，其中，所述低折射率材料的折射率小于所述侧向波导的有效折射率，并且其中，所述高折射率材料的折射率高于所述侧向波导的所述有效折射率。

4.根据权利要求3所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述非周期性结构的平均折射率小于所述侧向波导的有效折射率，使得所述高阶模式抑制层是折射率引导的。

5.根据权利要求3所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述非周期性结构的平均折射率大于所述侧向波导的有效折射率。

6.根据权利要求1所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述高阶模式抑制层被布置在两个矩形条带中，所述两个矩形条带中的每一个在所述纵向上沿着所述侧向波导的两个侧边中的每一个。

7.根据权利要求6所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述两个矩形条带从所述第一端延伸到所述第二端。

8.根据权利要求6所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述两个矩形条带从所述第一端延伸的距离小于所述第一端和所述第二端之间的距离。

9.根据权利要求1所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述高阶模式抑制层被布置于在所述纵向上沿着所述侧向波导的一个侧边的单个矩形条带中。

10.根据权利要求9所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述单个矩形条带从所述第一端延伸至所述第二端。

11.根据权利要求9所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述单个矩形条带从所述第一端延伸的距离小于所述第一端和所述第二端之间的距离。

12.根据权利要求1所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述侧向波导由具有增益引导的蚀刻脊或电流注入中的至少一个来限定。

13.根据权利要求1所述的激光二极管垂直外延结构，其中，所述n金属接触部的第一边缘与所述激光二极管垂直外延结构的发射器面的中心平面对准。