[发明专利]一种垂直外腔面发射激光器

说明书

本申请公开了一种垂直外腔面发射激光器，包括准直透镜；位于准直透镜第一侧的激光器发射芯片，激光器发射芯片包括由下至上依次层叠的设有第一出光口的第一电极、第一接触层、有源层、第二接触层、设有第二出光口的第二电极，且第一出光口位于准直透镜第一侧的焦面上；位于准直透镜第二侧的衍射光栅，第一侧与第二侧相背；位于激光器发射芯片远离准直透镜一侧的第一顶腔镜或者位于激光器发射芯片中的第二顶腔镜。衍射光栅具有很宽的调谐范围，可提供较平坦的一阶衍射效率，从而充分地覆盖激光器发射芯片有源层的增益谱范围，使波长调谐范围为增益谱范围，波长调谐范围变宽，且垂直外谐振腔使增益谐振腔腔长增加，光谱线宽变窄。

技术领域

本申请涉及半导体激光器技术领域，特别是涉及一种垂直外腔面发射激光器。

背景技术

垂直外腔面发射激光器(Vertical-External-Cavity Surface-Emitting Laser，VECSEL)一种小型半导体激光器，激光垂直于半导体晶片表面发射。垂直外腔面发射激光器在使用过程中，通常需要对波长进行快速调谐。目前，广泛采用腔长调谐原理对垂直外腔面发射激光器进行调谐，对波长的调谐是通过调节外腔镜与芯片的距离，调谐范围小，其调谐范围小于发射芯片增益谱范围，整个VECSEL的波长调谐范围即为外腔镜与芯片的实际腔长调谐范围，受限于腔长调谐范围的限制，波长调谐范围有限；同时由于谐振外腔调谐范围很短，光谱线宽依然较宽。

因此，如何增加垂直外腔面发射激光器的波长调谐范围并降低光谱线宽是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种垂直外腔面发射激光器，以增加垂直外腔面发射激光器的波长调谐范围并降低光谱线宽。

为解决上述技术问题，本申请提供一种垂直外腔面发射激光器，包括：

准直透镜；

位于所述准直透镜第一侧的激光器发射芯片，所述激光器发射芯片包括由下至上依次层叠的设有第一出光口的第一电极、第一接触层、有源层、第二接触层、设有第二出光口的第二电极，且所述第一出光口位于所述准直透镜所述第一侧的焦面上；

位于所述准直透镜第二侧的衍射光栅，所述第一侧与所述第二侧相背；

位于所述激光器发射芯片远离所述准直透镜一侧的第一顶腔镜或者位于所述激光器发射芯片中的第二顶腔镜。

可选的，当包括所述第二顶腔镜时，所述第二顶腔镜为分布式布拉格反射镜或者高反射介质镜，其中，所述高反射介质镜包括层叠的多层介质膜。

可选的，当包括所述第一顶腔镜时，所述第一顶腔镜为平凹透镜。

可选的，还包括：

位于所述平凹透镜屈光面的宽带高反镀膜。

可选的，还包括：

位于所述平凹透镜与所述屈光面相对的平面的宽带减反镀膜。

可选的，还包括：

位于所述第一出光口与所述第一接触层接触表面的宽带减反镀膜。

可选的，还包括：

位于所述准直透镜表面的宽带减反镀膜。

可选的，所述准直透镜为圆形非球面透镜。

可选的，所述衍射光栅为闪耀光栅或者全息光栅。