[发明专利]半导体激光列阵及其制备方法

权利要求书

1.一种半导体激光列阵，包括外延结构，其特征在于，在所述外延结构上制备有激光器波导结构，所述激光器波导结构包括沿所述外延结构的宽度方向从所述激光器波导结构的反射面至出射面刻蚀而成的变周期高阶光栅阵列和脊形增益波导阵列，所述变周期高阶光栅阵列的周期由中心向两侧逐渐增大，使得所述半导体激光列阵的输出激光的光谱未超出碱金属元素的吸收光谱范围；所述脊形增益波导阵列用于增益放大所述半导体激光列阵的输出激光的功率。

2.如权利要求1所述的半导体激光列阵，其特征在于，所述外延结构包括从下至上依次制备的N型衬底层、N型包层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型包层和P型高掺杂盖层。

3.如权利要求2所述的半导体激光列阵，其特征在于，所述变周期高阶光栅阵列从所述P型高掺杂盖层向下刻蚀到所述P型波导层或者所述P型包层。

4.如权利要求2所述的半导体激光列阵，其特征在于，所述脊形增益波导阵列从所述P型高掺杂盖层向下刻蚀到所述P型波导层。

5.如权利要求3或4所述的半导体激光列阵，其特征在于，在所述P型高掺杂盖层的顶面制作有P面金属电极，在所述N型衬底层的底面制作有N面金属电极。

6.如权利要求1所述的半导体激光列阵，其特征在于，在所述变周期高阶光栅阵列的端面镀有高反射膜，在所述脊形增益波导阵列的端面镀有抗反射膜。

7.一种半导体激光列阵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备外延结构；

S2、在所述外延结构上制备激光器波导结构；其中，沿所述外延结构的宽度方向从所述激光器波导结构的反射面至出射面刻蚀出构成所述激光器波导结构的变周期高阶光栅阵列和脊形增益波导阵列，所述变周期高阶光栅阵列的周期由中心向两侧逐渐增大，使得所述半导体激光列阵的输出激光的光谱未超出碱金属元素的吸收光谱范围，所述脊形增益波导阵列用于增益放大所述半导体激光列阵的输出激光的功率。

8.如权利要求7所述的半导体激光列阵的制备方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

从下至上依次制备N型衬底层、N型包层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型包层和P型高掺杂盖层，形成所述外延结构。

9.如权利要求8所述的半导体激光列阵的制备方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

从所述P型高掺杂盖层向下刻蚀到所述P型波导层或者所述P型包层形成所述变周期高阶光栅阵列；以及，

从所述P型高掺杂盖层向下刻蚀到所述P型波导层形成所述脊形增益波导阵列。

10.如权利要求8所述的半导体激光列阵的制备方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括如下步骤：

S3、在所述P型高掺杂盖层的顶面制作P面金属电极，以及在所述N型衬底层的底面制作N面金属电极；

S4、在所述变周期高阶光栅阵列的端面镀高反射膜，以及在所述脊形增益波导阵列的端面镀抗反射膜。