高亮度半导体激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种半导体领域，具体是高亮度半导体激光器。
【背景技术】
[0002]半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异，不同种类产生激光的具体过程比较特殊。常用工作物质有砷化镓、硫化镉、磷化铟、硫化锌等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。半导体激光器件，可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件，而双异质结激光器室温时可实现连续工作。半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。目前，半导体激光器仍然面临诸多问题，例如结构复杂、封装困难、制造成本高、发射率低、亮度不均匀等问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供高亮度半导体激光器，以解决上述【背景技术】中提出的冋题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]高亮度半导体激光器，包括玻璃板、磷光层、栅极、绝缘体、电子发射尖锥、发射极、基板、阴极、侧板、脊形主震荡区、锥形增益放大区、侧向周期波导限制结构和基底，所述基板上方设置有阴极，所述阴极两端分别设置有绝缘体，所述绝缘体上设置有栅极，所述的阴极上方中心设置有发射极，所述发射极与栅极之间分别设置有电子发射尖锥，所述发射极上方设置有磷光层，所述磷光层上方设置有玻璃板，磷光层下方设有基底，基底的一侧设置前腔面，在前腔面对侧的基底侧面上设置后腔面，后腔面贴近磷光层，脊形主震荡区设置在靠近前腔面的基底中部，锥形增益放大区设置在靠近后腔面的基底上，锥形增益放大区与脊形主震荡区连接，脊形主震荡区另一侧正对电子发射尖锥，脊形主震荡区两侧对称设置有至少一对侧向周期波导限制结构，所述玻璃板、基板、侧板构成封闭结构。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述的电子发射尖锥、基底为两个或以上且电子发射尖锥和基底一一对应。
[0007]作为本实用新型再进一步的方案:所述半导体激光器内部处于高真空状态。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述侧板为金属材质。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型允许脊形主震荡区的脊条宽度、脊条高度较大的同时还能保持单基模激光输出，因此提高了激光器的效率和功率，也保持了高光束质量，从而达到高亮度激光输出的良好结果，结构简单、制造成本低廉、发射率高、亮度均匀。
【附图说明】
[0010]图1为高亮度半导体激光器的结构示意图。
[0011]图中:1、玻璃板，2、磷光层，3、栅极，4、绝缘体，5、电子发射尖锥，6、发射极，7、基板，8、阴极，9、侧板，10、脊形主震荡区，11、锥形增益放大区，12、侧向周期波导限制结构，13、基底，14、前腔面，15、后腔面。
【具体实施方式】
[0012]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0013]请参阅图1，高亮度半导体激光器，包括玻璃板1、磷光层2、栅极3、绝缘体4、电子发射尖锥5、发射极6、基板7、阴极8、侧板9、脊形主震荡区10、锥形增益放大区11、侧向周期波导限制结构12和基底13，所述基板7上方设置有阴极8，所述阴极8两端分别设置有绝缘体4，所述绝缘体4上设置有栅极3，所述的阴极8上方中心设置有发射极6，所述发射极6与栅极3之间分别设置有电子发射尖锥5，所述发射极6上方设置有磷光层2，所述磷光层2上方设置有玻璃板1，磷光层2下方设有基底13，基底13的一侧设置前腔面14，在前腔面14对侧的基底13侧面上设置后腔面15，后腔面15贴近磷光层2，脊形主震荡区10设置在靠近前腔面14的基底13中部，锥形增益放大区11设置在靠近后腔面15的基底13上，锥形增益放大区13与脊形主震荡区10接连，脊形主震荡区10另一侧正对电子发射尖锥5，脊形主震荡区10两侧对称设置有至少一对侧向周期波导限制结构12，所述玻璃板1、基板7、侧板9构成封闭结构，所述半导体激光器内部处于高真空状态，防止半导体激光器在高压环境中产生电离；所述电子发射尖锥5、基底13为两个或以上且电子发射尖锥5和基底13—一对应，所述多个电子发射尖锥5有助于缩短半导体激光器内激发时间，提高发射率；所述侧板9为金属材质，有利于高压电场的形成与保护，并且金属材质有利于半导体激光器的散热。
[0014]本实用新型的工作原理是:本实用新型工作时，外部给半导体激光器施加高压，促使激光器内部栅极与发射极之间形成高压电场，所述高压电场激发电子发射尖锥产生高能电子束，在锥形半导体激光器中引入侧向周期波导限制结构，允许脊形主震荡区的脊条宽度、脊条高度较大的同时还能保持单基模激光输出，因此提高了激光器的效率和功率，也保持了高光束质量，从而达到高亮度激光输出的良好结果，所述高能电子束打在磷光层上，所述磷光层电子、空穴发生高速碰撞产生焚光效应。
[0015]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.高亮度半导体激光器，包括玻璃板(I)、磷光层(2)、栅极(3)、绝缘体(4)、电子发射尖锥(5)、发射极(6)、基板(7)、阴极(8)、侧板(9)、脊形主震荡区(10)、锥形增益放大区(11)、侧向周期波导限制结构(12)和基底(13)，其特征在于，所述基板(7)上方设置有阴极(8 )，所述阴极(8 )两端分别设置有绝缘体(4 )，所述绝缘体(4 )上设置有栅极(3 )，所述的阴极(8)上方中心设置有发射极(6)，所述发射极(6)与栅极(3)之间分别设置有电子发射尖锥(5)，所述发射极(6)上方设置有磷光层(2)，所述磷光层(2)上方设置有玻璃板(1)，磷光层(2)下方设有基底(13)，基底(13)的一侧设置前腔面(14)，在前腔面(14)对侧的基底(13)侧面上设置后腔面(15)，后腔面(15)贴近磷光层(2)，脊形主震荡区(10)设置在靠近前腔面(14)的基底(13)中部，锥形增益放大区(11)设置在靠近后腔面(15)的基底(13)上，锥形增益放大区(13)与脊形主震荡区(10)连接，脊形主震荡区(10)另一侧正对电子发射尖锥(5)，脊形主震荡区(10)两侧对称设置有至少一对侧向周期波导限制结构(12)，所述玻璃板(I)、基板(7 )、侧板(9 )构成封闭结构。2.根据权利要求1所述的高亮度半导体激光器，其特征在于，所述的电子发射尖锥(5)、基底(13)为两个或以上且电子发射尖锥(5)和基底(13)—一对应。3.根据权利要求1所述的高亮度半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器内部处于高真空状态。4.根据权利要求1所述的高亮度半导体激光器，其特征在于，所述侧板(9)为金属材质。
【专利摘要】本实用新型公开了高亮度半导体激光器，包括玻璃板、磷光层、栅极、绝缘体、电子发射尖锥、发射极、基板、阴极、侧板、脊形主震荡区、锥形增益放大区、和基底，所述基板上方设置有阴极，阴极两端分别设置有绝缘体，绝缘体上设置有栅极，阴极上方中心设置有发射极，发射极与栅极之间分别设置有电子发射尖锥，发射极上方设置有磷光层，磷光层下方设有基底，脊形主震荡区设置基底中部，锥形增益放大区设置在基底上，锥形增益放大区与脊形主震荡区连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提高了激光器的效率和功率，也保持了高光束质量，高亮度激光输出的良好结果，结构简单、制造成本低廉、发射率高、亮度均匀。
【IPC分类】H01S5/22
【公开号】CN204633124
【申请号】CN201520276442
【发明人】何景瓷
【申请人】何景瓷
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日