公开(公告)号：WO2017223393A1

公开(公告)日：2017-12-28

申请号：PCT/US2017/038915

申请日：2017-06-23

Applicant: THE GOVERNMENT OF THE UNITED STATES OF AMERICA, AS REPRESENTED BY THE SECRETARY OF THE NAVY

Inventor： MEYER, Jerry, R. ,  VURGAFTMAN, Igor ,  CANEDY, Chadwick, Lawrence ,  BEWLEY, William, W. ,  KIM, Chul, Soo ,  MERRITT, Charles, D. ,  WARREN, Michael, V. ,  KIM, Mijin

IPC: H01S5/125 ,  H01S5/22 ,  H01S5/20

CPC classification number: H01S5/3401 ,  H01S5/02236 ,  H01S5/0224 ,  H01S5/0421 ,  H01S5/12 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/22 ,  H01S5/2206 ,  H01S5/305 ,  H01S5/3402 ,  H01S5/3422

Abstract: Novel ICL layering designs, ridge waveguide architectures, and processing protocols that will significantly lower the optical losses and improve the power conversion efficiencies of interband cascade lasers designed for both DFB single-mode and high-power applications. The semiconductor top cladding and metal contact layers are eliminated or significantly reduced. By instead using a dielectric or air top clad, or dielectric or air layers to supplement a thin top clad, in conjunction with lateral current injection and weak index- guiding,, the present invention will substantially reduce the internal loss of such ICLs, resulting in lower lasing threshold, higher efficiency, and higher maximum power.

Abstract translation: 新型ICL分层设计，脊形波导结构和处理协议将显着降低为DFB单模和高功率应用设计的带内级联激光器的光损耗并提高功率转换效率。 半导体顶部包层和金属接触层被消除或显着减少。 通过替代地使用电介质或空气顶部包层或电介质层或空气层来补充薄的顶部包层，结合横向电流注入和弱指数引导，本发明将显着降低这种ICL的内部损耗，导致 更低的激光阈值，更高的效率和更高的最大功率。

公开(公告)号：WO2015079636A1

公开(公告)日：2015-06-04

申请号：PCT/JP2014/005693

申请日：2014-11-13

Applicant: CANON KABUSHIKI KAISHA

Inventor： NAKANISHI, Koichiro

IPC: H01S5/042 ,  H01S5/183 ,  G01B9/02 ,  H01S5/022 ,  H01S5/20

CPC classification number: H01S5/0421 ,  G01B9/02004 ,  G01B9/02091 ,  H01S5/0425 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18341 ,  H01S5/18366 ,  H01S5/2063

Abstract: A tunable surface emitting laser includes on a semiconductor substrate (1) a first reflecting mirror (2); an active layer (4) on the first reflecting mirror which may be a DBR; a current confinement layer (6) resulting from partial oxidation of an AlGaAs layer; a conductive layer (7) on the current confinement layer (6) for providing a bias current to the active region; support portions (8) made from electrically insulating material like undoped GaAs; and a conductive film (9) which is provided above the conductive layer via a support portion (8) and which comprises a second reflecting mirror (11) like a HCG. A gap portion (14) is formed between the conductive layer (7) and the conductive film (9). The conductive layer (7) includes a high resistivity region (13) provided between the support portion (8) and the central current guiding region of the current confinement layer (6). Breakdown voltage of the tuning part is increased and rapid wavelength tuning via corresponding currents provided to the electrodes (12) is enabled allowing for faster movement of the second reflector (11).

Abstract translation: 可调谐表面发射激光器包括在半导体衬底（1）上的第一反射镜（2）; 第一反射镜上的有源层（4）可以是DBR; 由AlGaAs层的部分氧化产生的电流限制层（6）; 电流限制层（6）上的导电层（7），用于向有源区域提供偏置电流; 由诸如未掺杂的GaAs的电绝缘材料制成的支撑部分（8）; 以及导电膜（9），其通过支撑部分（8）设置在导电层上方，并且包括像HCG那样的第二反射镜（11）。 在导电层（7）和导电膜（9）之间形成间隙部分（14）。 导电层（7）包括设置在支撑部分（8）和电流限制层（6）的中心电流引导区域之间的高电阻率区域（13）。 调谐部分的击穿电压增加，并且使得提供给电极（12）的相应电流的快速波长调谐能够允许第二反射器（11）的更快的移动。

公开(公告)号：WO2012149497A3

公开(公告)日：2013-03-21

申请号：PCT/US2012035697

申请日：2012-04-28

Applicant: UNIV CALIFORNIA ,  CHANG-HASNAIN CONNIE ,  CHASE CHRISTOPHER ,  RAO YI

Inventor： CHANG-HASNAIN CONNIE ,  CHASE CHRISTOPHER ,  RAO YI

IPC: H01S5/183

CPC classification number: H01S5/18386 ,  H01S5/021 ,  H01S5/0215 ,  H01S5/026 ,  H01S5/1032 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18319 ,  H01S5/18341 ,  H01S5/18355 ,  H01S5/18363 ,  H01S5/1838 ,  H01S5/187 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/4025 ,  H01S5/4087 ,  H01S5/423

Abstract: A surface emitting laser apparatus is formed using a patterned silicon-on- insulator (SOI)-like substrate which is patterned with a buried sub-wavelength high contrast grating and adapted for bonding of a half-VCSEL device containing at least an active region and an upper mirror, to create a VCSEL. The wavelength of the VCSEL, or any individual VCSEL within an array of VCSEL devices, can be set in response to changing HCG characteristics of the lower mirror in the SOI-like substrate, or in the region above the lower mirror within the half-VCSEL. The inventive VCSEL device and fabrication method are beneficial for a number of application and devices.

Abstract translation: 表面发射激光装置使用图案化的绝缘体上绝缘体（SOI）样衬底形成，其被图案化为掩埋的亚波长高对比度光栅，并适用于将至少包含一个有源区域的半VCSEL器件和 一个上镜子，创建一个VCSEL。 VCSEL器件的阵列内的VCSEL或任何单个VCSEL的波长可以被设置为响应SOI类衬底中的下反射镜的改变的HCG特性，或者在半VCSEL内的下反射镜上方的区域中 。 本发明的VCSEL器件和制造方法对于许多应用和器件是有益的。

公开(公告)号：WO2006011936A3

公开(公告)日：2006-12-07

申请号：PCT/US2005010868

申请日：2005-03-30

Applicant: CREE INC ,  HABERERN KEVIN ,  BERGMANN MICHAEL JOHN ,  MIECZKOWSKI VAN ,  EMERSON DAVID TODD

Inventor： HABERERN KEVIN ,  BERGMANN MICHAEL JOHN ,  MIECZKOWSKI VAN ,  EMERSON DAVID TODD

IPC: H01L33/14

CPC classification number: H01L33/145 ,  H01S5/0421 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/2068 ,  H01S5/32341

Abstract: Light emitting devices and methods of fabricating light emitting devices having a current blocking mechanism below the wire bond pad (22) are provided. The current blocking mechanism may be a reduced conduction region (30) in an active region (14) of the device. The current blocking mechanism could be a damage region of a layer on which a contact (18) is formed. The current blocking mechanism could be a Schottky contact between an ohmic contact (18) and the active region (14) of the device. A semiconductor junction, such as a PN junction could also be provided between the ohmic contact (18) and the active region (14).

Abstract translation: 提供了在引线接合焊盘（22）下方制造具有电流阻挡机构的发光器件的发光器件和方法。 电流阻塞机构可以是器件的有源区域（14）中的减小的导电区域（30）。 电流阻挡机构可以是其上形成有触点（18）的层的损伤区域。 电流阻塞机构可以是欧姆接触件（18）和器件的有源区域（14）之间的肖特基接触。 也可以在欧姆接触件（18）和有源区域（14）之间提供诸如PN结的半导体结。

公开(公告)号：WO2006067098A1

公开(公告)日：2006-06-29

申请号：PCT/EP2005/056878

申请日：2005-12-16

Applicant: THALES ,  KRAKOWSKI, Michel ,  CALLIGARO, Michel

Inventor： KRAKOWSKI, Michel ,  CALLIGARO, Michel

IPC: H01S5/22 ,  H01S5/24

CPC classification number: H01S5/2231 ,  H01S5/1014 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/2213 ,  H01S5/4031

Abstract: La présente invention concerne un laser semi-conducteur de puissance à faibles divergence et astigmatisme, et ce laser est caractérisé en qu'il comporte, dans une couche active (4), une première partie (7) sous forme de ruban étroit monomode à guidage transverse par l'indice, terminée par une deuxième partie (8) s'évasant depuis la première partie, également à guidage transversé par l'indice.

Abstract translation: 本发明涉及具有低散焦和低散光的功率半导体激光器。 该激光器的特征在于，其在一个有源层（4）中包括具有折射率横向引导的单体窄带形式的第一部分（7），其由第二部分（8）得出，第二部分（8）从第一部分 部分也有指标横向指导。

公开(公告)号：WO2004049528A2

公开(公告)日：2004-06-10

申请号：PCT/US2003/040047

申请日：2003-11-20

Applicant: HONEYWELL INTERNATIONAL INC.

Inventor： JOHNSON, Ralph, H. ,  WANG, Tzu-Yu

IPC: H01S5/183

CPC classification number: H01S5/18308 ,  H01S5/0425 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18316 ,  H01S5/1833 ,  H01S5/18369 ,  H01S5/18377 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3095

Abstract: A vertical cavity having a tunnel junction surface emitting laser (VCSEL) for emitting long wavelength light (i.e., 1200 to 1800 nanometers, though it is contemplated that the structures and techniques are applicable to other wavelength VCSELs). The tunnel junction may be isolated with an implant down into the top mirror through the tunnel junction and p-layer and a trench around the VCSEL down to at least past the tunnel junction. The trench may result in reduced capacitance and D.C. isolation of the tunnel junction. The implant is performed after the trench is made. Some of the implant may enter the bottom of the trench into the bottom mirror for some further isolation for the tunnel junction of the VCSEL. Further isolation and some current confinement may be provided with lateral oxidation of a layer below the tunnel junction. Internal trenches may be made from the top of the VCSEL vertically down to the oxidizable layer below the tunneljunction. Oxidation of that layer via these trenches may provide further isolation of the tunnel junction. Also, a bonding pad connected to a contact on the VCSEL with a bridge may have an open trench about their periphery for their isolation. Internal trenches may be placed on the pad and its bridge that go down vertically to the oxidizable layer. Oxidation via these trenches may provide further isolation for the pad and bridge if the latter is present.

Abstract translation: 具有用于发射长波长光的隧道结表面发射激光器（VCSEL）的垂直腔（即1200至1800纳米，尽管预期该结构和技术可应用于其它波长VCSEL）。 隧道结可以通过隧道结和p层以及VCSEL周围的沟槽沿着至少穿过隧道结的方式与植入物隔离成上反射镜。 沟道可能会导致隧道结的电容和直流隔离。 在制造沟槽之后执行注入。 一些植入物可以进入沟槽的底部进入底部反射镜，以进一步隔离VCSEL的隧道结。 可以在隧道结下方的层的侧向氧化提供进一步隔离和一些电流限制。 内部沟槽可以从VCSEL的顶部垂直向下到达隧道结下方的可氧化层。 通过这些沟槽氧化该层可以进一步隔离隧道结。 此外，连接到具有桥接器的VCSEL上的接触件的接合焊盘可以围绕其外围具有敞开的沟槽用于隔离。 内部沟槽可以放置在垂直于可氧化层的衬垫及其桥上。 通过这些沟槽的氧化可以为衬垫和桥梁提供进一步隔离，如果后者存在的话。

公开(公告)号：WO2003058267A2

公开(公告)日：2003-07-17

申请号：PCT/US2002/039513

申请日：2002-12-11

Applicant: HONEYWELL INTERNATIONAL INC.

Inventor： BIARD, James, R. ,  GUENTER, James, K.

IPC: G01S

CPC classification number: H01S5/18308 ,  H01S5/18313 ,  H01S5/18327 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/2063

Abstract: A vertical cavity surface emitting laser [100] with a current guide comprised of an ion (160) implant region and an oxide structure (140). The oxide structure (140) is beneficially formed first, then, a gain guide ion implant region (160) is formed in or below the oxide structure (140). The ion (160) implant region extends into an active region (22). The energy and dosage used when forming the ion (160) implant gain guide can be selected to control the lateral sheet resistance and the active region's (22) non-radiative recombination centers.

Abstract translation: 具有由离子（160）注入区域和氧化物结构（140）组成的电流引导件的垂直腔表面发射激光器[100]。 首先有利地形成氧化物结构（140），然后在氧化物结构（140）中或下方形成增益引导离子注入区（160）。 离子（160）注入区域延伸到有源区域（22）中。 可以选择形成离子（160）注入增益指引时使用的能量和剂量来控制横向薄层电阻和有源区（22）非辐射复合中心。

公开(公告)号：WO0150553A3

公开(公告)日：2002-11-28

申请号：PCT/DE0004592

申请日：2000-12-22

Applicant: OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH ,  GRUBER STEFAN ,  HEERLEIN JOERG ,  UNGER PETER

Inventor： GRUBER STEFAN ,  HEERLEIN JOERG ,  UNGER PETER

IPC: H01S5/20 ,  H01S5/22 ,  H01S5/223 ,  H01S5/227

CPC classification number: H01S5/227 ,  H01S5/0655 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/2205 ,  H01S5/2215 ,  H01S5/2218 ,  H01S5/2219 ,  H01S5/2231

Abstract: The invention concerns a stripe laser diode element exhibiting longitudinal direction of propagation in the main direction of propagation of a laser light and having contacts in longitudinal direction of propagation on one surface with the purpose of impressing a current on the element. The surface in defined by edges crosswise to the longitudinal direction. An absorption region is formed in the area of said edges.

Abstract translation: 它是提供一种条形激光二极管元件，其包括在激光光传播的纵向方向的主传播方向，并且为了在元件打动的电流具有触点的传播的纵向方向的表面上。 表面横向界定于由边缘的长度方向，形成在区域中的吸收区。

公开(公告)号：WO0195443A8

公开(公告)日：2002-05-30

申请号：PCT/US0015373

申请日：2000-06-02

Applicant: CIELO COMMUNICATIONS INC

Inventor： WASSERBAUR JOHN G ,  SCOTT JEFFREY W

IPC: H01L33/00 ,  H01S5/042 ,  H01S5/183 ,  H01S5/20 ,  H01S5/00 ,  H01L21/00

CPC classification number: H01S5/18341 ,  H01S5/0425 ,  H01S5/18308 ,  H01S5/18311 ,  H01S5/18327 ,  H01S5/18333 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/18369 ,  H01S5/18377 ,  H01S5/2063 ,  H01S2301/166 ,  H01S2301/173

Abstract: A surface emitting laser with spatially varying optical loss to provide single mode operation. The optical loss may be introduced with an anti-phased ohmic contacts (4, 5). Current injection may be constricted to a diameter that is different than the diameter of the ohmic aperture (32), allowing for optimization of carrier profiles for high-speed performance. Methods for index guiding are introduced to further the reproducibility of the invention.

Abstract translation: 具有空间变化的光损耗的表面发射激光器，以提供单模操作。 光损耗可以用反相欧姆接触引入（4,5）。 电流注入可能会缩小到与欧姆孔径（32）的直径不同的直径，从而可以优化用于高速性能的载体轮廓。 引入引导引导方法以进一步提高本发明的再现性。

公开(公告)号：WO99031771A1

公开(公告)日：1999-06-24

申请号：PCT/US1998/024703

申请日：1998-11-20

IPC: H01S5/183 ,  H01S5/30 ,  H01S3/085

CPC classification number: H01S5/18308 ,  B82Y20/00 ,  H01S5/18333 ,  H01S5/18358 ,  H01S5/2063 ,  H01S5/3054 ,  H01S5/3086 ,  H01S5/3211 ,  H01S5/3432

Abstract: An active region of a VCSEL at one (i.e., n doped) end having an expanded effectively undoped region, and another (i.e, p doped) end having a significantly doped region up to or even including a portion of the active region. A previous way had heavy doping of the n and p doped regions up to the active region, at least close to it or even partially into it.

Abstract translation: 在一个（即，n掺杂）端具有扩展的有效未掺杂区域的VCSEL的有源区，以及具有直到甚至包括有源区的一部分的显着掺杂区的另一（即，P掺杂）端。 之前的方式是将n和p掺杂区域重掺杂到活性区域，至少接近或甚至部分地掺入其中。