用于光学发射器的堆叠光栅的制作方法

本公开总体涉及堆叠光栅和具有堆叠光栅的光学发射器。

背景技术：

1、光学发射器，例如顶部发射竖直腔表面发射激光器(vcsel)、底部发射vcsel或边缘发射器等，可以在发射期间产生一组模式，例如基本模式和一个或多个非基本模式。一些或所有非基本模式可被称为“不期望模式”。当不期望模式(连同基本模式一起)从光学发射器传播时，不期望模式可能影响包括光学发射器的光学系统的光学性能。例如，不期望模式的存在可能影响光束的强度、光束的相位噪声、光束的束质量或光束的边模抑制比(smsr)等。

技术实现思路

1、在一些实施方式中，一种光学设备包括：光学发射器；以及与光学发射器对准的光学元件，其中光学元件包括：氧化孔；设置在氧化孔上的一个或多个分布式布拉格反射器(dbr)；以及设置在一个或多个dbr上的堆叠周期性光栅结构，其中堆叠周期性光栅结构包括一组层，其中所述一组层包括第一材料和第二材料的交替层，其中堆叠周期性光栅结构具有选择的周期、深度和填充因子，其中堆叠周期性光栅结构的选择的周期、深度和填充因子被选择成在由光学发射器发射的光场的横向方向上实现大于阈值水平的光场限制。

2、在一些实施方式中，一种方法包括：在衬底上设置第一组材料层以形成具有氧化孔的发射器，其中第一组层包括底部dbr和顶部dbr的第一子组层；图案化第一组层的表面以形成蚀刻图案；蚀刻所述蚀刻图案以形成子表面周期性光栅结构；以及将第二组材料层设置在子表面周期性光栅结构上，其中第二组材料层包括顶部dbr的形成表面周期性光栅结构的第二子组层，其中表面周期性光栅结构具有选择的周期、深度和填充因子，并且其中表面周期性光栅结构的选择的周期、深度和填充因子被选择成在由光学发射器发射的光场的横向方向上实现大于阈值水平的光场限制。

3、在一些实施方式中，一种光学元件包括：氧化孔；设置在氧化孔上的一个或多个dbr；以及在一个或多个dbr的第一子组层和一个或多个dbr的第二子组层之间形成的堆叠周期性光栅结构，其中堆叠周期性光栅结构具有选择的周期、深度和填充因子，其中堆叠周期性光栅结构的选择的周期、深度和填充因子被选择成在由光学发射器发射的光场的横向方向上实现大于阈值水平的光场限制。

技术特征：

1.一种光学设备，包括：

2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述堆叠周期性光栅结构沿着第一轴线是周期性的。

3.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述堆叠周期性光栅结构沿着第一轴线和与第一轴线正交的第二轴线是周期性的。

4.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述选择的周期、深度和填充因子被选择成实现阈值量子腔尺寸。

5.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述选择的周期、深度和填充因子被选择成实现小于阈值模式体积。

6.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述选择的周期在所述堆叠周期性光栅结构上是恒定的。

7.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述选择的周期是所述堆叠周期性光栅结构的第一部分的第一周期和所述堆叠周期性光栅结构的第二部分的第二周期，并且

8.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述光学发射器包括以下中的至少一个：

9.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述氧化孔包括圆形或椭圆形。

10.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述光学设备形成在衬底上，并且

11.根据权利要求1所述的光学设备，其中，以至少900纳米(nm)至1550nm的波长范围实现所述大于阈值水平的光场限制。

12.根据权利要求1所述的光学设备，其中，所述光学设备配置用于单个横向模式操作。

13.一种方法，包括：

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一组层和第二组层包括第一材料和第二材料的交替层。

16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一组层形成用于所述氧化孔的有源区或高铝含量层中的至少一个。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，设置所述第二组层包括：

18.一种光学元件，包括：

19.根据权利要求18所述的光学元件，其中，所述氧化孔大于阈值尺寸。

20.根据权利要求18所述的光学元件，其中，所述光学元件配置成实现对与光学元件对准的发射器的偏振控制。

技术总结
本文描述的一些实施方式可以提供光学设备。光学设备可以包括光学发射器和与光学发射器对准的光学元件。光学元件可以包括氧化孔、设置在氧化孔上的一个或多个分布式布拉格反射器(DBR)以及设置在一个或多个DBR上的堆叠周期性光栅结构。堆叠周期性光栅结构可以包括一组层。这组层可以包括第一材料和第二材料的交替层。堆叠周期性光栅结构可以具有选择的周期、深度和填充因子，所述选择的周期、深度和填充因子被选择成在由光学发射器发射的光场的横向方向上实现大于阈值水平的光场限制。

技术研发人员：朱叶雨,C-Y·卢
受保护的技术使用者：朗美通经营有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15