一种高功率单横模半导体激光器及其控制方法与流程

技术特征：
1.一种高功率单横模半导体激光器，其特征在于，包括依次叠设的n面电极、n型衬底、下限制层、多量子阱有源区、上限制层、p型上包层、p型波导层和p面电极，其中，所述p型波导层包括第一脊波导阵列和第二脊波导阵列，所述第一脊波导阵列和所述第二脊波导阵列呈轴对称，所述p面电极包括相互绝缘的第一电极和第二电极，所述第一电极覆盖于所述第一脊波导阵列上，所述第二电极覆盖于所述第二脊波导阵列上，所述第一脊波导阵列和所述第二脊波导阵列相互耦合，且具有基模耦合系数κ0和一阶模耦合系数κ1，所述第一脊波导阵列用于增大有源区面积以提高激光器的输出光功率，所述第一脊波导阵列为增益波导阵列且具有增益系数γ
a
，所述第二脊波导阵列用于滤除脊波导阵列中的高阶模式，所述第二脊波导阵列为损耗波导阵列且具有损耗系数γ
b
，所述第一脊波导的增益系数γ
a
和所述第二脊波导的损耗系数γ
b
独立可调且满足κ0<(γ
a-γ
b
)/2<κ1。2.如权利要求1所述的高功率单横模半导体激光器，其特征在于，还包括形成与第一脊波导阵列和第二脊波导阵列之间的离子注入区，所述离子注入区用于在第一脊波导阵列和第二脊波导阵列之间形成绝缘区，避免第一脊波导阵列和第二脊波导阵列注入电流相互影响，以使第一脊波导的增益系数γ
a
和所述第二脊波导的损耗系数γ
b
独立可调。3.如权利要求1所述的高功率单横模半导体激光器，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极分别接入不同的电流，接入第一电极的电流用于调整第一脊波导阵列的增益系数，接入第二电极的电流用于调整第二脊波导阵列的损耗系数。4.一种高功率单横模半导体激光器控制方法，其特征在于，包括：提供半导体结构，所述半导体结构包括依次叠设的n面电极、n型衬底、下限制层、多量子阱有源区、上限制层、p型上包层、p型波导层和p面电极，其中，所述p型波导层包括第一脊波导阵列和第二脊波导阵列，所述第一脊波导阵列和所述第二脊波导阵列呈轴对称，所述p面电极包括相互绝缘的第一电极和第二电极，所述第一电极覆盖于所述第一脊波导阵列上，所述第二电极覆盖于所述第二脊波导阵列上，所述第一脊波导阵列用于增大有源区面积以提高激光器的输出光功率，所述第二脊波导阵列用于滤除脊波导阵列中的高阶模式；控制所述第一脊波导阵列和所述第二脊波导阵列相互耦合，且具有基模耦合系数κ0和一阶模耦合系数κ1；控制所述第一脊波导阵列为增益波导阵列且具有增益系数γ
a
；控制所述第二脊波导阵列为损耗波导阵列且具有损耗系数γ
b
；所述第一脊波导的增益系数γ
a
和所述第二脊波导的损耗系数γ
b
独立可调且满足κ0<(γ
a-γ
b
)/2<κ1。5.如权利要求4所述的高功率单横模半导体激光器控制方法，其特征在于，控制所述第一脊波导阵列为增益波导阵列且具有增益系数γ
a
，包括：向第一电极施加电流以控制所述第一脊波导阵列的增益系数γ
a
，所述控制所述第二脊波导阵列为损耗波导阵列且具有损耗系数γ
b
；包括，向第二电极施加电流以控制所述第二脊波导阵列的损耗系数γ
b
。6.如权利要求5所述的高功率单横模半导体激光器控制方法，其特征在于，向第一电极施加的电流为正向偏置电流，向第二电极施加的电流为反向偏置电流。7.如如权利要求6所述的高功率单横模半导体激光器控制方法，其特征在于，向第一电极施加正向偏置电流大于半导体激光器激发激光的阈值电流。

技术总结
本发明公开了一种高功率单横模半导体激光器及其控制方法，该激光器包括N面电极、N型衬底、下限制层、多量子阱有源区、上限制层、P型上包层、P型波导层和P面电极，P型波导层包括呈轴对称的第一脊波导阵列和第二脊波导阵列，第一脊波导阵列为增益波导阵列且具有增益系数γ


技术研发人员：张敏明 杨思康 刘德明
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：2021.09.02
技术公布日：2022/1/14