[发明专利]一种可调谐垂直腔面发射激光器及其制备方法

说明书

一种可调谐垂直腔面发射激光器及其制备方法，其中，可调谐垂直腔面发射激光器包括：衬底层；位于所述衬底层上的增益结构；位于所述增益结构背向所述衬底层一侧的光栅层，所述光栅层包括若干栅本体和相邻栅本体之间的光栅缝，所述栅本体的材料为电光材料；位于所述增益结构背向所述衬底层一侧的第一电极层，所述第一电极层适于对所述栅本体加电调制。所述可调谐垂直腔面发射激光器稳定性和可靠性提高。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种可调谐垂直腔面发射激光器及其制备方法。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertica lCativy Surface Emitting Laser)因为体积小、具有圆对称光斑、调制速度快等优点引起人们的广泛关注，目前垂直腔面发射激光器在通信和3D传感领域都得到了广泛的应用。

而根据应用场景需求，需要对垂直腔面发射激光器的发射激光波长、输出耦合镜反射率等进行调谐。

然而，现有的垂直腔面发射激光器的稳定性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中垂直腔面发射激光器的稳定性和可靠性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调谐垂直腔面发射激光器，包括：衬底层；位于所述衬底层上的增益结构；位于所述增益结构背向所述衬底层一侧的光栅层，所述光栅层包括若干栅本体和相邻栅本体之间的光栅缝，所述栅本体的材料为电光材料；位于所述增益结构背向所述衬底层一侧的第一电极层，所述第一电极层适于对所述栅本体加电调制。

可选的，所述第一电极层包围所述光栅层；所述第一电极层包括：相对设置且间隔的第一半环导电区和第二半环导电区；所述第一半环导电区上施加的电压和第二半环导电区上施加的电压不同；所述可调谐垂直腔面发射激光器还包括：第一绝缘层，所述第一绝缘层位于所述第一半环导电区的一端和第二半环导电区的一端之间、以及第一半环导电区的另一端和第二半环导电区的另一端之间。

可选的，还包括：环绕所述第一电极层的外侧且与所述第一电极层间隔的第二电极层，所述第二电极层适于为所述增益结构提供纵向电流。

可选的，所述第一电极层和所述第二电极层之间为空隙；或者，所述可调谐垂直腔面发射激光器还包括：位于所述第一电极层和所述第二电极层之间的第二绝缘层。

可选的，第一半环导电区的中心指向第二半环导电区的中心的方向平行于所述光栅缝的延伸方向。

可选的，还包括：第三绝缘层，所述第三绝缘层位于第一电极层的底部表面。

可选的，还包括：位于所述增益结构和所述衬底层之间的底布拉格反射镜。

可选的，还包括：位于所述增益结构背向所述衬底层一侧的电流限制层；所述光栅层和第一电极层位于所述电流限制层背向所述衬底层的一侧。

可选的，还包括：位于所述电流限制层背向所述增益结构一侧的顶布拉格反射镜；所述光栅层和第一电极层位于所述顶布拉格反射镜背向所述衬底层的一侧。

可选的，还包括：位于所述顶布拉格反射镜背向所述衬底层一侧的抗反射层；所述光栅层和第一电极层位于所述抗反射层背向所述衬底层的一侧。

可选的，所述栅本体的材料包括铌酸锂晶体或铌酸钾晶体。

可选的，所述栅本体的光学厚度为所述可调谐垂直腔面发射激光器发射的激光的四分之一波长的整数倍。

本发明还提供一种可调谐垂直腔面发射激光器的制备方法，包括：提供衬底层；在所述衬底层上形成增益结构；在所述增益结构背向所述衬底层一侧形成光栅层，所述光栅层包括若干栅本体和相邻栅本体之间的光栅缝，所述栅本体的材料为电光材料；在所述增益结构背向所述衬底层的一侧形成第一电极层，所述第一电极层适于对所述栅本体加电调制。