本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非對(duì)稱波導(dǎo)980nm單模激光器。

背景技術(shù)：

980nm半導(dǎo)體激光器作為許多新型固體激光材料如er:yag、er／yb:玻璃、er:ylf和er:y2sio2等的泵浦光源，可以獲得1.55-1.66um以及2.60-2.90um兩個(gè)波段范圍的激光。另外，980nm半導(dǎo)體激光器是摻鉺光纖放大器(erbiumdopedfiberamplifier，簡(jiǎn)稱edfa)的最理想泵浦源。

隨著高速度大容量光纖通信和光電子器件的迅速發(fā)展，980nm半導(dǎo)體激光器與單模光纖(smf)的高效耦合日益受到人們的重視。它不僅直接影響光纖傳輸?shù)闹欣^距離，而且在改善激光器泵浦摻餌光纖放大器的性能上，在提高性價(jià)比方面有著十分重要的意義。按照模式耦合理論，980nm半導(dǎo)體激光器與單模光纖的耦合，實(shí)質(zhì)上是兩者之間的模場(chǎng)匹配。980nm激光器單模模式控制對(duì)光纖耦合至關(guān)重要。

在對(duì)稱的結(jié)構(gòu)中，為了進(jìn)一步提高器件的輸出功率，需要繼續(xù)增大波導(dǎo)層厚度，這樣導(dǎo)致了一些弊端：其一，較強(qiáng)的載流子泄漏；其二，對(duì)稱結(jié)構(gòu)的器件由于小光場(chǎng)滲透到p型限制層中產(chǎn)生了高階橫模。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種能夠有效地防止載流子泄漏，提高輸出功率，保證高的電光轉(zhuǎn)換效率的非對(duì)稱波導(dǎo)980nm單模激光器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種非對(duì)稱波導(dǎo)980nm單模激光器，其特征在于：包括襯底以及襯底上從下至上依次生長(zhǎng)的緩沖層、下限制層、下波導(dǎo)層、量子阱層、上波導(dǎo)層、第一上限制層、腐蝕停止層、第二上限制層和電極接觸層，所述腐蝕停止層采用高摻雜的p型gainp材料。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述襯底采用n型砷化鎵材料制作；所述緩沖層形成于所述襯底的上表面，采用n型砷化鎵材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述下限制層形成于所述緩沖層的上表面，采用高摻雜的n型鋁鎵砷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述下波導(dǎo)層制作與下限制層的上表面，采用非摻雜的n型鋁鎵砷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述量子阱層形成于所述下波導(dǎo)層的上表面，使用非摻雜的鋁鎵銦砷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述上波導(dǎo)層形成于所述量子阱層的上表面，使用非摻雜的p型鋁鎵砷材料制作，雜質(zhì)濃度小于10¹⁵/cm³，厚度為0.4μm～1μm。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述第一上限制層形成于上波導(dǎo)層的上表面，使用高摻雜的n型鋁鎵砷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述腐蝕停止層形成于第一上限制層的上表面，使用高摻雜的p型銦鎵磷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述第二上限制層形成于腐蝕停止層的上表面，使用高摻雜的p型鋁鎵砷材料制作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述電極接觸層形成于第二上限制層上，使用重?fù)诫s的p型砷化鎵材料制作，濃度大于10²⁰/cm²。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述單模激光器在對(duì)稱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用algaas的非對(duì)稱波導(dǎo)，并在結(jié)構(gòu)中插入腐蝕阻擋層，能夠有效地防止載流子泄漏，提高輸出功率，保證了高的電光轉(zhuǎn)換效率等器件性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述激光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1、襯底2、緩沖層3、下限制層4、下波導(dǎo)層5、量子阱層6、上波導(dǎo)層7、第一上限制層8、腐蝕停止層9、第二上限制層10、電極接觸層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種非對(duì)稱波導(dǎo)980nm單模激光器，包括襯底1以及襯底1上從下至上依次生長(zhǎng)的緩沖層2、下限制層3、下波導(dǎo)層4、量子阱層5、上波導(dǎo)層6、第一上限制層7、腐蝕停止層8、第二上限制層9和電極接觸層10。所述腐蝕停止層8采用高摻雜的p型gainp材料。

所述單模激光器在對(duì)稱結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用algaas的非對(duì)稱波導(dǎo)，并在結(jié)構(gòu)中插入腐蝕阻擋層，能夠有效地防止載流子泄漏，提高輸出功率，保證了高的電光轉(zhuǎn)換效率等器件性能。

襯底1，用于在其上進(jìn)行半導(dǎo)體激光器各層材料外延生長(zhǎng)，本發(fā)明中襯底1是<100>面的n型砷化鎵，這樣能夠有利于電子的注入，減小襯底1材料的串聯(lián)電阻。

緩沖層2制作在襯底1上，為n型砷化鎵材料，其目的是形成高質(zhì)量的外延表面，減小襯底與其它各層的應(yīng)力，消除襯底的缺陷向其它各層的傳播，以利于器件其它各層材料的生長(zhǎng)。

下限制層3制作在緩沖層2上，為高摻雜的n型鋁鎵砷材料，其目的是限制光場(chǎng)橫模向緩沖層2和襯底1的擴(kuò)展，減小光的損耗，也是限制載流子的擴(kuò)散，減小空穴漏電流，以降低器件的閾值電流，同時(shí)降低勢(shì)壘，減小電壓虧損，提高效率。

下波導(dǎo)層4制作在下限制層3上，為非摻雜的n型鋁鎵砷材料，雜質(zhì)濃度小于10¹⁵/cm³，厚度為0.4～1μm，其目的是加強(qiáng)對(duì)光場(chǎng)的限制，減小光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，提高器件的光束質(zhì)量，同時(shí)減小腔面光功率密度，采用非摻雜是為了減少該層對(duì)光的吸收損耗。

量子阱層5制作在下波導(dǎo)層4上，為非摻雜的鋁鎵銦砷材料，其作用是作為激光器的有源區(qū)，提供足夠的光增益，并決定器件的激射波長(zhǎng)以及器件的使用壽命。

上波導(dǎo)層6制作在量子阱層5上，為非摻雜的p型鋁鎵砷材料，雜質(zhì)濃度小于10¹⁵/cm³，厚度為0.4～1μm，上波導(dǎo)層7的作用是加強(qiáng)對(duì)光場(chǎng)的限制，減小光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，提高器件的光束質(zhì)量，采用非摻雜是為了減少上波導(dǎo)層7對(duì)光的吸收損耗。

第一上限制層7制作在上波導(dǎo)層6上，為高摻雜的n型鋁鎵砷材料，其優(yōu)點(diǎn)是增加了上波導(dǎo)層7和上限制層9的帶階，能夠有效阻礙電子向上限制層9的擴(kuò)散和漂移，從而減小電子的漏電流，以降低器件的閾值電流，提高注入效率，而且限制光場(chǎng)橫模向該上限制層9的擴(kuò)展，減小光的損耗，也是降低勢(shì)壘，減小電壓虧損，提高效率。

腐蝕停止層8制作在第一上限制層7上，為高摻雜的p型銦鎵磷材料，目的是通過第二上限制層9的鋁鎵砷材料與腐蝕停止層8的銦鎵磷材料在干法刻蝕中的高選擇比，實(shí)現(xiàn)對(duì)第二上限制層9的刻蝕深度的精確控制，以獲得均勻性好的刻蝕深度。

第二上限制層9制作在上光場(chǎng)作用層8上，為高摻雜的p型鋁鎵砷材料，其優(yōu)點(diǎn)是能夠有效阻礙電子向上限制層9的擴(kuò)散和漂移，從而減小電子的漏電流，以降低器件的閾值電流，提高注入效率，而且限制光場(chǎng)橫模向該上限制層9的擴(kuò)展，減小光的損耗，也是降低勢(shì)壘，減小電壓虧損，提高效率。

電極接觸層10制作在上限制層9上，為重?fù)诫s的p型砷化鎵材料，濃度大于10²⁰/cm²，其目的是實(shí)現(xiàn)良好的歐姆接觸，采用重?fù)诫s是為了減小串聯(lián)電阻，提高器件的轉(zhuǎn)換效率。