[发明专利]一种垂直腔面发射激光器及其制造方法与应用

说明书

本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法与应用，包括：衬底；第一反射层，设置在所述衬底上；有源层，设置在所述第一反射层上，用于发射激光束；第二反射层，设置在所述有源层上；其中，所述第二反射层中至少包括一光学散射层，所述激光束经过所述光学散射层形成远场光斑，所述光学散射层将边缘的所述激光束散射至所述远场光斑的中心区域内；其中，所述光学散射层上包括光学散射粒子，所述光学散射粒子包括起伏的界面；其中，所述光学散射层的粗糙度大于所述第一反射层的粗糙度。本发明提出的垂直腔面发射激光器可以获得能量分布均匀的远场光斑。

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种垂直腔面发射激光器及其制造方法与应用。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED（发光二极管）和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用于光通信、光互连、光存储等领域。

目前，通常垂直腔面发射激光器所发出的光斑，空间分布（远场）不均匀，这种不均匀的光斑无法将垂直腔面发射激光器直接应用于TOF测量，安全摄像等技术中。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种垂直腔面发射激光器及其制造方法与应用，该垂直腔面发射激光器可以获得能量分布均匀的远场光斑，从而将该垂直腔面发射激光器直接应用于TOF测量中。

为实现上述目的，本发明提出一种垂直腔面发射激光器，包括：

衬底；

第一反射层，设置在所述衬底上；

有源层，设置在所述第一反射层上，用于发射激光束；

第二反射层，设置在所述有源层上；

其中，所述第二反射层中至少包括一光学散射层，所述激光束经过所述光学散射层形成远场光斑，所述光学散射层将边缘的所述激光束散射至所述远场光斑的中心区域内；

其中，所述光学散射层上包括光学散射粒子，所述光学散射粒子包括起伏的界面；

其中，所述光学散射层的粗糙度大于所述第一反射层的粗糙度。

进一步地，所述第二反射层包括多个光学散射层，多个所述光学散射层堆叠设置或间隔设置。

进一步地，多个所述光学散射层上所述光学散射粒子的密度不同。

进一步地，还包括第一电极，所述第一电极设置在所述第二反射层上。

进一步地，还包括第二电极，所述第二电极设置在所述衬底的底部。

进一步地，所述第二反射层内还包括电流限制层，通过所述电流限制层定义出光孔。

进一步地，所述光学散射粒子位于所述出光孔内。

进一步地，本发明还提出一种垂直腔面发射激光器的制造方法，包括：

提供一衬底；

形成第一反射层于所述衬底上；

形成有源层于所述第一反射层上；

形成第二反射层于所述有源层上；

其中，所述第二反射层中至少包括一光学散射层，激光束经过所述光学散射层形成远场光斑，所述光学散射层将边缘的所述激光束散射至所述远场光斑的中心区域内；

其中，所述光学散射层上包括光学散射粒子，所述光学散射粒子包括起伏的界面。