[发明专利]一种半导体激光器及激光器芯片

说明书

本发明公开了一种半导体激光器及激光器芯片，所述半导体激光器根据其激光器芯片的谐振腔上的温度分布，调整了过渡热沉的宽度，使沿谐振腔的前腔面到后腔面的方向上，温度均匀分布；而所述激光器芯片根据多个脊形波导结构的所处位置的温度分布，通过调整各脊形波导结构的宽度以及相互之间的间距，以减小脊形波导结构之间的热串扰现象带来的影响，使各个脊形波导结构之间的温度保持相近，由此提高了半导体激光器和激光器芯片的稳定性，并延长了半导体激光器和激光器芯片的使用寿命。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其是一种半导体激光器及激光器芯片。

背景技术

由于采用TO封装技术对激光器进行封装，具有寄生参数小、工艺简单、成本低和使用方便等优点，因此TO封装技术在激光器的封装领域得到了广泛的应用。但是采用TO封装的激光器常存在以下问题：相对于激光器的谐振腔的前腔面，激光器的谐振腔的后腔面距离激光器的散热面较近，由此导致激光器沿谐振腔方向上出现前腔面的温度高而后腔面的温度低的现象，这种温度分布不均匀的情况将影响激光器的稳定性。

而为了提高激光器的输出功率，也常常通过设置呈阵列排布的多个脊形波导结构构成多脊形半导体激光器，但是这种多脊形半导体激光器会由于各个脊形波导结构间产生热串扰现象，导致激光器芯片的温度呈现出芯片的中心处温度高，而芯片的边缘处温度低的情况，进而严重影响激光器的输出波长，影响激光器的稳定性，降低其使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种半导体激光器及激光器芯片，来解决上述问题。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供了一种半导体激光器，包括：承载热沉、过渡热沉和激光器芯片。所述过渡热沉设置在所述承载热沉上，所述过渡热沉的第一侧面与所述承载热沉的第一侧面对齐，所述激光器芯片设置在所述过渡热沉上，所述激光器芯片包括彼此相对的前腔面和后腔面，所述前腔面和所述过渡热沉的第一侧面对齐，所述过渡热沉的宽度沿着所述前腔面到所述后腔面的方向逐渐减小。

优选地，所述承载热沉包括与所述过渡热沉接触的承载面，所述过渡热沉平行于所述承载面的截面的形状呈三角形或梯形。

优选地，所述半导体激光器还包括第一焊料层和第二焊料层，所述过渡热沉通过所述第一焊料层焊接于所述承载热沉上，所述激光器芯片通过所述第二焊料层焊接于所述过渡热沉上。

优选地，所述第一焊料层和第二焊料层为金锡焊料或铟锡焊料。

优选地，所述过渡热沉由选自氮化铝、碳化硅和金刚石中的任一种制成。

优选地，所述半导体激光器还包括TO封装部，所述TO封装部包括封装座以及分别穿过所述封装座的第一引脚和第二引脚，所述承载热沉固定在所述封装座的一侧上，所述第一引脚与所述承载热沉上的过渡热沉电性连接，所述第二引脚与所述过渡热沉上的激光器芯片电性连接。

优选地，所述激光器芯片包括背电极及依序叠层设置于所述背电极上的衬底、下限制层、下波导层、有源层、上波导层、电子阻挡层、上限制层、绝缘层和上电极，所述上限制层包括本体层和由所述本体层凸出形成的多个脊形条，所述多个脊形条平行排列于所述本体层上，所述脊形条沿着所述前腔面到所述后腔面的方向延伸，沿着所述多个脊形条的排列的中央分别到两端的方向上，所述脊形条的宽度逐渐增加。

优选地，沿着所述多个脊形条的排列的中央分别到两端的方向上，相邻的脊形条之间的间距逐渐减小。