具有用于衍射导波的光子晶体镜的VCSEL

摘要

本发明提供了一种具有新颖结构的表面发射激光器，该表面发射激光器消除了在基板侧上的光子晶体层的界面处设置低折射率介质的需要。多层镜(1300)、有源层(1200)和折射率周期性地改变的折射率周期性结构层(1020)层叠在垂直于基板(1500)的方向上。折射率周期性结构层被构造为将垂直入射到该折射率周期性结构上的波长为λ的光至少分为透射光和衍射光。多层镜被构造为对于衍射光的反射率高于对于透射光的反射率。在包括折射率周期性结构层和多层镜的波导中实现谐振模式。

主权项

一种以波长λ振荡的表面发射激光器，包括：多层镜；下包层；有源层；有效折射率为n的上包层；和光子晶体层，该光子晶体层的折射率在平行于基板的平面内周期性地改变，其中所述多层镜、所述下包层、所述有源层、所述上包层和所述光子晶体层依次层叠在垂直于所述基板的方向上，其中所述光子晶体层的晶格间距a为λ/(n·sinθ)，以将垂直入射到该光子晶体层上的波长为λ的光至少分为透射光和衍射光，所述透射光相对于光入射方向形成0°的角度，所述衍射光相对于光入射方向以0°和90°之外的角度θ入射到所述多层镜上，其中所述多层镜的每一层的厚度为λ/(4·ni·cosθi)，这里ni为所述多层镜的每一层的折射率，θi为所述多层镜的每一层的界面和入射到所述多层镜上的光的传播方向所形成的角度，以使所述多层镜对于所述衍射光的反射率高于对于所述透射光的反射率，其中包括所述光子晶体层和所述多层镜的波导具有谐振模式，并且其中所述光子晶体层沿垂直于所述基板的方向衍射所述谐振模式的光。