[发明专利]一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法

权利要求书

1.一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）在衬底上方生长外延结构，从而形成激光器本体，激光器本体沿x方向的两端面分别为背光端和出光端；

（2）在激光器本体的背光端和/或出光端内侧的非泵浦区刻蚀出若干个间隔排布的光栅槽，并根据需要在光栅槽内填充光栅材料；

（3）所述光栅材料与其周边的外延结构共同构成嵌设于激光器本体内部的多阶光栅。

2.如权利要求1所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，首先在激光器本体的非泵浦区刻蚀出一让位台阶，然后在让位台阶处刻蚀出若干个间隔排布的光栅槽。

3.如权利要求2所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：刻蚀所述让位台阶之前，首先在激光器本体表面的非刻蚀区沉积第一刻蚀掩膜；刻蚀所述光栅槽之前，首先在非泵浦区表面沉积第二刻蚀掩膜；刻蚀完光栅槽后将所述第一刻蚀掩膜和第二刻蚀掩膜去除。

4.如权利要求1所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述光栅槽为沿y方向间隔排布的柱形槽。

5.如权利要求1所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述光栅槽为沿x方向间隔排布的环形槽，由内至外依次排布的若干所述环形槽的半径逐渐增大。

6.如权利要求4或5所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：所述激光器本体沿x方向的长度为L，所述非泵浦区沿x方向上的长度L₁为0.05L，所述光栅槽的外侧边缘与所述非泵浦区的外侧边缘的间距L₂为0-30μm。

7.如权利要求4或5所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：所述多阶光栅的周期长度Λ的计算公式为：

其中：n表示光栅阶数，λ表示边发射激光器的激射波长，n_eff表示光栅的有效折射率。

8.如权利要求5所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：通过调节所述多阶光栅的光栅阶数n，从而调整激光器本体的出光角度α。

9.如权利要求8所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：所述光栅阶数n的取值范围为：1＜n＜100。

10.如权利要求1所述的一种具有内嵌式多阶光栅的边发射激光器的制备方法，其特征在于：所述光栅材料为空气、SiO₂、SiNx、GaAs、InGaAsP或InP。