CN111884048B - 一种激光器及其制造方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明提出提出一种激光器及其制造方法与应用，包括：提供一衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有多条切割道；形成多个台型结构于所述第一表面上；其中，每一所述台型结构内设置有发光孔；所述台型结构位于所述切割道之间；形成间隔层于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；对所述间隔层的顶部进行处理，以形成光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；形成光学元件设置在所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器。本发明提出的激光器的制造方法可以减少激光器的厚度。

Description

一种激光器及其制造方法与应用

技术领域

本发明涉及激光器领域，特别涉及一种激光器及其制造方法与应用。

背景技术

垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser，VCSEL)是以砷化镓半导体材料为基础研制，有别于LED(发光二极管)和LD(Laser Diode，激光二极管)等其他光源，具有体积小、圆形输出光斑、单纵模输出、阈值电流小、价格低廉、易集成为大面积阵列等优点，广泛应用于光通信、光互连、光存储等领域。

在三维感知(3D Sensing)应用中，垂直腔面发射激光器通常还需要结合其他的光学元件进行工作，光学元件通常通过支架固定在光学元件上，因此光学模组的较厚，无法适用于小型化，超薄的电子设备中。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出一种激光器及其制造方法应用，通过将光学元件集成在激光器上，改善激光器的制造方法，减小激光器的厚度。

为实现上述目的及其他目的，本发明提出一种激光器的制造方法，包括：

提供一衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有多条切割道；

形成多个台型结构于所述第一表面上；其中，每一所述台型结构内设置有发光孔；所述台型结构位于所述切割道之间；

形成间隔层于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；

对所述间隔层的顶部进行处理，以形成光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

形成光学元件设置在所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率，且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度。

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

进一步地，当所述激光器为正面结构时，所述台型结构上设置有导电接触层，所述导电接触层位于第二反射层上。

进一步地，当所述激光器为正面结构时，所述台型结构上设置有接触所述导电接触层的第一电极，第二电极位于所述第一反射层上或者位于所述第二表面上。

进一步地，所述第一电极从所述台型结构延伸至所述衬底上，所述间隔层覆盖所述台型结构，且与位于所述衬底上的所述第一电极接触。

进一步地，当所述激光器为背面结构时，所述台型结构上设置有第一电极，所述第一反射层上设置有第二电极，所述第二电极和所述第一电极位于所述衬底的同侧。

进一步地，当所述激光器为背面结构时，所述间隔层覆盖所述衬底的所述第二表面。

进一步地，所述间隔层的厚度在20-1000微米之间。

进一步地，所述间隔层的折射率在1.2-2.0之间，所述光学元件的折射率在1.3-4.0之间。

进一步地，本发明提出一种激光器，包括：

衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面；

台型结构，位于所述第一表面上，其中，所述台型结构内设置有发光孔；

间隔层，位于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；所述间隔层的顶部上具有光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

光学元件，位于所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率；且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

进一步地，本发明提出一种电子设备，包括：

壳体；

基板，设置在所述壳体内；

至少一激光器，设置在所述基板上，所述激光器包括：

衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面；

台型结构，位于所述第一表面上，其中，所述台型结构内设置有发光孔；

间隔层，位于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；所述间隔层的顶部上具有光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

光学元件，位于所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率；且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

综上所述，本发明提出一种激光器及其制造方法与应用，首先在衬底的第一表面上形成多个台型结构，每个台型结构内具有发光孔，然后在台型结构上形成间隔层，或者在衬底的第二表面上形成间隔层，发光孔发射的激光束从间隔层出射，然后在间隔层上形成光学元件，然后通过衬底上的切割道进行切割，因此形成多个激光器。通过该制造方法可以将光学元件集成在激光器上。同时，由于间隔层的存在，因此发光孔和光学元件的距离增加，所以打在光学元件上的光斑变大，光斑覆盖光学元件的微结构的数量变多，因此发射端远场的均匀性更好。同时该制造方法还可以减少激光器的厚度。

附图说明

图1：本实施例提出的一种激光器的制造方法流程图。

图2：衬底的简要示意图。

图3：图2的侧视图。

图4：形成台型结构的简要示意图。

图5：形成第一电极的简要示意图。

图6：形成间隔层和光学图案的简要示意图。

图7：光学图案的另一简要示意图。

图8：形成光学元件的示意图。

图9：激光器的另一示意图。

图10：激光器的另一示意图。

图11：激光器阵列形成光斑的简要示意图。

图12：激光器阵列形成光斑的简要示意图。

图13：激光器的另一示意图。

图14：激光器的另一示意图。

图15：激光器阵列形成光斑的简要示意图。

图16：激光器阵列形成光斑的简要示意图。

图17：本实施例中电子设备的简要示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本实施例提出一种激光器的制造方法，包括：

S1：提供一衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有多条切割道。

S2：形成多个台型结构于所述第一表面上；其中，每一所述台型结构内设置有发光孔；所述台型结构位于所述切割道之间；

S3：形成间隔层于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；

S4：对所述间隔层的顶部进行处理，以形成光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

S5：形成光学元件设置在所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

S6：通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器。

如图2-图3所示，在步骤S1中，首先提供一衬底101，该衬底101可以是任意适于形成垂直腔面发射激光器的材料，例如为砷化镓(GaAs)。衬底101可以是N型掺杂的半导体衬底，也可以是P型掺杂的半导体衬底，掺杂可以降低后续形成的电极与半导体衬底之间欧姆接触的接触电阻，在本实施例中，该衬底101为N型掺杂半导体衬底。

在一些实施例中，衬底101可以是蓝宝石衬底或其他材料衬底，或者至少衬底101的顶面由硅，砷化镓，硅碳化物，铝氮化物，镓氮化物中的一种组成。

如图2-图3所示，图3显示为图2的侧视图。本实施例将衬底101的上表面定义为第一表面101a，将衬底101的下表面定义为第二表面101b。第一表面101a和第二表面101b相对设置。当然，在一些实施例中，还可以将衬底101的上表面定义为第二表面101b，将衬底101的下表面定义为第一表面101a。从图2中可以看出，在第一表面101a上设置有多条切割道102，通过该切割道102即可分割衬底101。切割道102可以沿着第一方向和第二方向排列，第一方向可以为X方向，第二方向可以为Y方向。当然，在一些实施例中，切割道102还可以位于第二表面101b上。需要说明的是，图2中的切割道102仅作为示意。

如图3所示，在步骤S2中，在衬底101的第一表面101a上形成多个台型结构103，台型结构103位于切割道102之间，也可以说，每个台型结构103位于切割道102形成的区域内。每个台型结构103可以形成一个激光器，也就是说，通过切割后，每个台型结构103就形成一个激光器。所述激光器可以为垂直腔面发射激光器。当然，在一些实施例中，在切割道102形成的区域内设置至少两个台型结构103，也就是说一个激光器内包括至少两个台型结构103，也就是说激光器内可以包括至少两个发光单元。

如图4所示，在本实施例中，该台型结构103包括第一反射层104，有源层105，第二反射层106。可例如通过化学气相沉积的方法依次形成第一反射层104，有源层105，第二反射层106。

如图3-图4所示，在本实施例中，第一反射层104位于衬底101的第一表面101a上，第一反射层104可例如由包括AlGaAs和GaAs，或者高铝组分的AlGaAs和低铝组分的AlGaAs两种不同折射率的材料层叠构成，该第一反射层104可以为N型反射镜，该第一反射层104可以为N型的布拉格反射镜。

如图4所示，在本实施例中，有源层105位于第一反射层104上，该有源层105包括第一半导体层105a，有源区105b和第二半导体层105c。有源区105b位于第一半导体层105a和第二半导体层105c之间。图4中第一半导体层105a和第二半导体层105c包括一个单独的材料层，但是第一半导体层105a和第二半导体层105c均可包括两层以上的层。第一半导体层105a和第二半导体层105c可包括InGaAs、GaAs、AlGaAs，其中第一半导体层105a可以为N-型掺杂，第二半导体层105c可以为P-型掺杂。在一些实施例中，第一半导体层105a和第二半导体层105c还可以包括其他的材料，例如为InGaAs，AlGaAs，这些材料具体不同的掺杂构造。在本实施例中，有源区105b也可以称为活性区，有源区105b内包括多个量子结构层，所述量子结构层具有带隙波长，所述量子结构层中的每一层发射工作波长的光。

如图4所示，在本实施例中，第二反射层106可包括由AlGaAs和GaAs，或者高铝组分的AlGaAs和低铝组分的AlGaAs两种不同折射率的材料层叠构成，第二反射层106可以为P型反射镜，第二反射层106可以为P型的布拉格反射镜。第一反射层104和第二反射层106用于对有源层105产生的光线进行反射增强，然后从第一反射层104或第二反射层106的表面射出。当有源层105发射的光线通过第一反射层104出射时，则将该激光器定义为正面结构，当有源层105发射的光线通过第二反射层106出射时，则将该激光器定义为背面结构。

如图4所示，在本实施例中，在台型结构上还形成一导电接触层107，也就是说导电接触层107位于第二反射层106上，所述导电接触层107可作为后续工艺的光刻校准参比，从而制备精度较高的垂直腔面发射激光器，同时导电接触层107还可以作为后续第一电极的金属接触垫。其中，导电接触层107的材料可包括Au金属、Ag金属、Pt金属、Ge金属、Ti金属及Ni金属中的一种或组合，具体可根据需要进行选择。在本实施例中，导电接触层107的形状可例如为圆环状，在一些实施例中，导电接触层107的形状还可以为椭圆形环状，矩形环状，六边形环状，导电接触层107的形状可根据需要进行选择。导电接触层107可例如通过化学气相沉积的方法形成。

如图4所示，在一些实施例中，第一反射层104或第二反射层106包括一系列不同折射率材料的交替层，其中每一交替层的有效光厚度(该层厚度乘以该层折射率)是四分之一垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍，即每一交替层的有效光厚度为垂直腔面发射激光器的工作波长的奇数整数倍的四分之一。用于形成第一反射层104或第二反射层106交替层的合适介电材料包括钽氧化物，钛氧化物，铝氧化物，钛氮化物，氮硅化物等。用于形成第一反射层104或第二反射层106交替层的合适半导材料包括镓氮化物，铝氮化物和铝镓氮化物。然不限于此，在一些实施例中，第一反射层104和第二反射层106也可由其他的材料所形成。

如图3-图4所示，在形成台型结构103后，然后在第二半导体层105c内形成电流限制层108，该电流限制层108的一端与第二半导体层105c的侧壁连接，该电流限制层108的另一端延伸在第二半导体层105c内，以在第二半导体层105c中形成发光孔。可例如通过高温氧化高掺铝的方法形成电流限制层108。

如图4所示，在一些实施例中，电流限制层108包括空气柱型电流限制结构，离子注入型电流限制结构，掩埋异质结型电流限制结构与氧化限制型电流限制结构的一种，本实施例中采用的是氧化限制型电流限制结构。

如图5所示，形成电流限制层108后，首先在台型结构上形成绝缘层109，绝缘层109完全基本覆盖台型结构。需要说明的是，在形成绝缘层109后，还需要去除位于导电接触层107上的部分绝缘层109，从而使得导电接触层107可以连接后续形成的第一电极。绝缘层109的材料可以是氮化硅或氧化硅或其他绝缘材料，该绝缘层109的厚度可在100-300nm，该绝缘层109可以保护电流限制层108，在本实施例中，可例如通过化学气相沉积的方式形成该绝缘层109。

如图5所示，在形成绝缘层109之后，然后在绝缘层109上形成第一电极110，第一电极110与导电接触层107接触，且沿着台型结构的侧壁从台型结构的顶部延伸至第一反射层104上，且向台型结构的两侧延伸。在本实施例中，第一电极110未遮挡发光区域。第一电极110例如为P型电极，第一电极110例如为阳极。第一电极110的材料可以包括Au金属、Ag金属、Pt金属、Ge金属、Ti金属及Ni金属中的一种或组合

如图1-图2和图6所示，在步骤S3-S4中，首先在台型结构103上形成间隔层112，间隔层112覆盖位于第一反射层104上，也就是说间隔层112的底部与位于第一反射层104上的第一电极110接触，也就是说间隔层112覆盖整个有源层105和第二反射层106。间隔层112的厚度大于有源层105和第二反射层106的厚度之和。间隔层112的厚度可以在20-1000微米之间，例如为500微米。在本实施例中，间隔层112可以为一层或多层结构，间隔层112可以为低折射率的介电材料，间隔层112的折射率可以在1.2-2.0之间，间隔层112的材料可以为二氧化硅或氮化硅或聚合材料。在本实施例中，发光孔发射的激光束可以通过间隔层112出射，因此可以延长激光束的路径。需要说明的是，在形成间隔层112时，间隔层112可以首先覆盖住衬底101，也就是在台型结构和台型结构之间均形成间隔层112，然后可以去除位于台型结构103之间的间隔层112。在本实施例中，间隔层112的制造方法包括沉积。

如图6所示，在形成间隔层112之后，然后对间隔层112的顶部进行处理，从而在间隔层112的顶部形成光学图案113。光学图案113的形状为起伏状，具体地，光学图案113的形状是非规则的起伏状。在本实施例中，可例如通过纳米压印或刻蚀的方式在间隔层112的顶部形成光学图案113。从中可看出，光学图案113是非周期性的起伏状。

如图7所示，在一些实施例中，光学图案113的形状还可以为规则起伏状，且光学图案113还是周期性的起伏状。例如图7中的光学图案113为规则的弧形结构，且是周期性的弧形结构。如图8所示，在形成光学图案113之后，在光学图案113上形成光学元件114，例如通过沉积的方式在光学图案113上形成光学元件114。光学元件114可以为高折射率的介电材料。光学元件114的折射率可以在1.3-4.0之间，光学元件114的折射率可以大于间隔层112的折射率。光学元件114的厚度可以小于间隔层112的厚度。所述光学元件114的材料可以为二氧化硅或氮化硅或聚合物材料。所述光学元件114还可以为一层或多层的结构。

如图8所示，在本实施例中，光学元件114的下表面与光学图案113契合，因此也可以说光学图案113的形成光学元件114的表面微结构。光学元件114的微结构可以对激光束进行准直，光束整形(beam shaping)或者光束转向(beam steering)等功能，进行实现远场分布，如平顶远场分布(flat-top distribution)和点云分布(dot cloud distribution)。在本实施例中，所述光学元件114可以为漫射器，折射光学元件，衍射光学元件，光栅结构，超结构，超表面的任意一种。在本实施例中，所述光学元件114的上表面为平面，因此还可以在光学元件114上在形成一个衍射光学元件或折射光学元件或漫射器。

如图6、8所示，在形成光学图案113之后或者在形成光学元件114之后，首先对衬底101进行减薄处理，然后在衬底101的第二表面上沉积第二电极111，。在经过减薄处理之后，衬底101的厚度可从500-800微米降至80-90微米。第二电极111可以完全覆盖衬底101的第二表面。第二电极111例如为N型电极，第二电极111例如为阴极。第二电极111的材料可以包括Au金属、Ag金属、Pt金属、Ge金属、Ti金属及Ni金属中的一种或组合。如图1和图6，图8所示，在步骤S6中，当光学元件114形成之后，可以通过激光器沿着切割道102进行切割，因此可以形成图6，图8中的激光器。需要说明的是，图6，图8中激光器为正面结构，也就是说从有源层105发射的激光束通过间隔层112出射。

如图9所示，本实施例还提出一种另一种结构的激光器。图9与图7的区别在于：图7中第二电极111位于衬底101的第二表面101b上，图9中的第二电极111位于第一反射层104上，也就是说图8中的第二电极111位于衬底101的第一表面101a上，且位于第一电极110的一侧。

如图10所示，本实施例还提出另一种结构的激光器。图10和图8的区别在于：图8中第二电极111位于衬底101的第二表面101b上，图10中的第二电极111位于第一反射层104上，也就是说图10中的第二电极111位于衬底101的第一表面101a上，且位于第一电极110的一侧。需要说明的是，图10中的激光器是在图9中的激光器的基础上制造的。

如图6，图8-图10所示，在本实施例中，图6，图8-图9中的激光器为正面结构，也就是说有源层105发射的激光束从间隔层112出射。需要说明的是，当激光器为正面结构时，第一反射层104的反射率大于第二反射层106的反射率。

如图11-图12所示，图11-图12显示为激发激光器阵列10的示意图。从图11和图12中可以看出，当激发激光器阵列10时，发光孔发射的激光束经过间隔层112出射，由于间隔层112的存在，因此发光孔与光学图案113或光学元件114的距离增加，也就是激光束的路径变长，因此打在光学图案113或光学元件114的光斑变大，光斑覆盖光学图案113的数量变多或面积变大，因此在发射端远场的均匀性更好。

如图13-图14所示，本实施例还提出另一种结构的激光器，图13-图14中的激光器为背面结构。需要说明的是，当激光器为背面结构时，第一反射层104的反射率小于第二反射层106的反射率。

如图1-图2和图13所示，在衬底101的第一表面101a上形成台型结构103后，然后在衬底101的第一表面101a上形成第一电极110和第二电极111。第一电极111沿着台型结构的侧壁从台型结构的顶部延伸至第一反射层104上，然后向台型结构的两侧延伸，第一电极110完全覆盖台型结构。第一电极111和第一反射层104之间还设置有绝缘层109。第二电极111位于第一反射层104上，且与第一反射层104接触，第二电极111还位于第一电极110的一侧。第一电极110和第二电极111通过绝缘层109隔开，需要说明的是，位于台型结构顶部上的第一电极110还包括欧姆金属接触层，也就是说第一电极110可以和欧姆金属接触层一次成型。

如图13所示，在形成第一电极110和第二电极111之后，然后在衬底101的第二表面101b上形成间隔层112，也就是说，间隔层112和台型结构位于衬底101的相对两侧。第二间隔层112可以完全覆盖衬底101的第二表面101b。在本实施例中，间隔层112的厚度可以在20-1000微米，例如为600微米。间隔层112可以为低折射率的介电材料，例如为二氧化硅或氮化硅。间隔层112的折射率可以在1.2-2.0之间，间隔层112可以为一层或多层结构。

如图13所示，在本实施例中，当形成间隔层112之后，通过纳米压印或刻蚀的方法对间隔层112的顶部进行处理，以形成光学图案113。在本实施例中，该光学图案113可以为非周期的起伏状，同时还可以为非规则的起伏状。在本实施例中，光学图案113还可以定义为光学元件的微结构。需要说明的是，本实施例将间隔层112远离衬底101的一端定义为间隔层112的顶部。在本实施例中，激光束从衬底101和间隔层112出射，因此将激光器为背面结构。

如图14所示，当形成光学图案113之后，然后通过沉积或涂抹的方法子光学图案113上形成一层或多层高折射率的材料，从而形成光学元件114。在本实施例中，将光学元件114与光学图案113接触的一面定义为下表面，将光学元件114远离光学图案113的一面定义为上表面。从图13中可以看出，光学元件114的下表面与光学图案113相契合，因此光学图案113也可以定义为光学元件114的微结构。光学元件114的微结构可以对激光束进行准直，光束整形(beam shaping)或者光束转向(beam steering)等功能，进行实现远场分布，如平顶远场分布(flat-top distribution)和点云分布(dot cloud distribution)。在本实施例中，所述光学元件114可以为漫射器，折射光学元件，衍射光学元件，光栅结构，超结构，超表面的任意一种。

如图14所示，在本实施例中，该光学元件114的折射率大于间隔层的折射率。该光学元件114的折射率可以在1.3-4.0之间。该光学元件114的厚度小于间隔层112的厚度。由于间隔层112的存在，因此光学元件114与发光孔的距离变大。

如图15-17所示，图15-图16显示为激发激光器阵列10的示意图。从图15和图16中可以看出，当激发激光器阵列10时，发光孔发射的激光束经过间隔层112出射，由于间隔层112的存在，因此发光孔与光学图案113或光学元件114的距离增加，也就是激光束的路径变长，因此打在光学图案113或光学元件114的光斑变大，光斑覆盖光学图案113的数量变多或者面积变大，因此在发射端远场的均匀性更好。

如图1-图2所示，本实施例在形成多个台型结构103之后，也就是形成激光器阵列之后，然后形成间隔层112，光学图案113和光学元件114，然后在进行切割，形成激光器。因此本发明的该制造方法可以一次性制备激光器和光学元件，不需要分开制备，从而减少工艺制程步骤；同时在形成光学元件时，不需要将光学元件和激光器做位置对准(alignment)操作，因此可以减少制备步骤，从而可以降低制备成本。

如图8-图14所示，在本实施例中，光学元件114集成在激光器上，因此不需要支架来支撑光学元件114，因此可以减小激光器的厚度。在本实施例中的激光器的厚度可以在0.1-0.5mm之间，例如为0.4mm。

如图17所示，本实施例还提出一种电子设备30，电子设备30包括壳体31，壳体31上包括一开口，所述壳体31内设置有基板32，基板32上设置有激光器33。激光器33用于发射激光束，激光束可以从壳体31上的开口出射。所述基板32可以为PCB基板，激光器33可以为垂直腔面发射激光器，激光器33的制造方法可以参阅图1。在本实施例中，所述电子设备30可以为三维感知设备。

如图17所示，所述激光器33还可以用于手机，平板电脑，智能手表等电子装置中。在本实施例中，该激光器33可以用做光发射的各种光源，可例如用于激光雷达，红外摄像头，3D深度识别探测器，图像信号处理。

如图17所示，本实施例中的激光器33可用于成像设备中，成像设备包括激光束打印机，复印机和传真机。

综上所述，本发明提出一种激光器及其制造方法与应用，首先在衬底的第一表面上形成多个台型结构，每个台型结构内具有发光孔，然后在台型结构上形成间隔层，或者在衬底的第二表面上形成间隔层，发光孔发射的激光束从间隔层出射，然后在间隔层上形成光学元件，然后通过衬底上的切割道进行切割，因此形成多个激光器。通过该制造方法可以将光学元件集成在激光器上。同时，由于间隔层的存在，因此发光孔和光学元件的距离增加，所以打在光学元件上的光斑变大，光斑覆盖光学元件的微结构的数量变多，因此发射端远场的均匀性更好。同时该制造方法还可以减少激光器的厚度。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种激光器的制造方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面，所述第一表面上设置有多条切割道；

形成多个台型结构于所述第一表面上；其中，每一所述台型结构内设置有发光孔；所述台型结构位于所述切割道之间；

形成间隔层于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；

对所述间隔层的顶部进行处理，以形成光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

形成光学元件设置在所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

通过所述切割道进行切割，以形成多个所述激光器；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率，且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：当所述激光器为正面结构时，所述台型结构上设置有导电接触层，所述导电接触层位于第二反射层上。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于：当所述激光器为正面结构时，所述台型结构上设置有接触所述导电接触层的第一电极，第二电极位于所述第一反射层上或者位于所述第二表面上。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于：所述第一电极从所述台型结构延伸至所述衬底上，所述间隔层覆盖所述台型结构，且与位于所述衬底上的所述第一电极接触。

5.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于：当所述激光器为背面结构时，所述台型结构上设置有第一电极，所述第一反射层上设置有第二电极，所述第二电极和所述第一电极位于所述衬底的同侧。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：当所述激光器为背面结构时，所述间隔层覆盖所述衬底的所述第二表面。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述间隔层的厚度在20-1000微米之间。

8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于：所述间隔层的折射率在1.2-2.0之间，所述光学元件的折射率在1.3-4.0之间。

9.一种激光器，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面；

台型结构，位于所述第一表面上，其中，所述台型结构内设置有发光孔；

间隔层，位于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；所述间隔层的顶部上具有光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

光学元件，位于所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率；且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

基板，设置在所述壳体内；

至少一激光器，设置在所述基板上，所述激光器包括：

衬底，所述衬底包括第一表面和第二表面；

台型结构，位于所述第一表面上，其中，所述台型结构内设置有发光孔；

间隔层，位于所述台型结构或所述第二表面上，所述发光孔发射的激光束从所述间隔层出射；所述间隔层的顶部上具有光学图案，所述光学图案为非规则的起伏状；

光学元件，位于所述间隔层上，所述光学元件的下表面与所述光学图案契合；

其中，所述间隔层的折射率小于所述光学元件的折射率；且所述间隔层的厚度大于所述光学元件的厚度；

其中，当所述间隔层位于所述台型结构上时，所述激光器为正面结构；当所述间隔层位于所述第二表面上时，所述激光器为背面结构；

其中，所述台型结构包括：

第一反射层，位于所述衬底上；

有源层，位于所述第一反射层上；

第二反射层，位于所述有源层上。

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