在垂直空腔表面发射激光器中用横向带隙构造模式控制

摘要

本发明涉及一种垂直空腔表面发射激光器(VCSEL)，所述垂直空腔表面发射激光器具有光子带隙(PBG)区域，光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中或邻近于第一和/或第二反射镜，或形成于布置于增益区域和至少一个反射镜之间的分隔层中。PBG区域具有预定周期性，所述周期性主要阻止所产生的光在所述区域中传播，PBG区域还限定了不具有预定周期性的光孔，以便于允许所产生的光通过所述光孔传播。PBG区域不穿过增益区域，可使用全增益区域。通过抑制或阻止没有损失的某些模式中的激光作用而控制激光作用的效率，更好的是，使得模式被禁止。来自于被禁止模式的能量最终反馈耦合到允许的模式。在没有引入能量损失下提供增益区域限制和模式控制分离。

主权项

1.一种垂直空腔表面发射激光器，所述垂直空腔表面发射激光器包括：半导体材料层，所述半导体材料层具有适合于产生光并发射所产生光的增益区域；形成了激光谐振腔的至少基本平行的第一和第二反射镜，所述激光谐振腔包括增益区域和被布置于增益区域与第一和/或第二反射镜之间的至少一个分隔层，至少一个反射镜对于所产生的光是部分透明的，以允许增益区域中所产生的光可通过所述至少一个反射镜被发射，所述激光谐振腔和增益区域支持用于所产生的光的至少一个横向电磁模式；以及光子带隙区域，所述光子带隙区域形成于第一和/或第二反射镜中或邻近于第一和/或第二反射镜，或形成于一个所述至少一个分隔层中，光子带隙区域被布置得至少基本平行于第一和第二反射镜，光子带隙区域具有预定周期性，所述周期性主要阻止所产生的光在所述区域中传播，光子带隙区域还限定了不具有预定周期性的光孔，以便于允许所产生的光通过所述光孔传播，光子带隙区域和光孔的尺寸适合于至少部分地控制每个横向电磁模式中激光作用的效率，光子带隙区域在基本垂直于第一和第二反射镜的方向上的尺寸明显小于所述方向上的垂直空腔表面发射激光器的总尺寸。