CN114361941A - 一种垂直腔边发射激光器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种垂直腔边发射激光器，包括：有源层和至少两个布拉格结构；至少两个布拉格结构位于有源层的相对两侧；布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，第一方向平行于有源层所在的平面。通过在外延结构中设置至少一个布拉格结构的周期阶数为二阶或二阶以上，使得位于布拉格结构之间的有源层形成的光可以从二阶或二阶以上的布拉格结构的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围的光场，从而扩大光源发出的光场覆盖的视场范围，改善了光场范围受到旋转速度限制的问题，提高了激光器的可靠性，保证了激光器的工作特性。

Description

一种垂直腔边发射激光器

技术领域

本发明实施例涉及激光器技术领域，尤其涉及一种垂直腔边发射激光器。

背景技术

在激光雷达（Lidar）和三维传感（3D sensing）等应用场景中，例如车载激光雷达应用中，光源发出的光场具有覆盖整个视场（field of view, FOV）的需求，通常这一视场在水平面内的角度范围为180度或360度。

目前，激光雷达或其他三维传感器通常使用机械旋转器（Mechanical rotator）或微机电系统（micro-electromechanical system, MEMS）镜进行旋转来改变光源发出的光路，以实现光场扫描的功能。但是，机械旋转器通常受到旋转速度的限制，且容易损坏；而微机电系统（MEMS）镜的扫描范围小，难以覆盖所需的视场范围，且可靠性低；因此如何使得光源发出的光场覆盖所需的视场范围，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种垂直腔边发射激光器，以扩大光源发出的光场覆盖的视场范围的同时，改善受到旋转速度限制的问题，提高可靠性，保证激光器的工作特性。

本发明实施例提供了一种垂直腔边发射激光器，包括：

有源层和至少两个布拉格结构；至少两个所述布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；

其中，所述布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于所述有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，所述第一方向平行于所述有源层所在的平面。

可选的，所述布拉格结构的个数为两个，分别为上布拉格结构和下布拉格结构；

所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍， n为大于或等于1的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于1的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于2的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，其中n为大于或等于2的整数；

一个光学周期中包括两层不同折射率的材料层。

可选的，所述上布拉格结构和所述下布拉格结构的每个光学周期包括光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层。

可选的，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于所述下布拉格结构的光学周期厚度。

可选的，所述上布拉格结构的光学周期厚度与所述下布拉格结构的光学周期厚度不同。

可选的，所述布拉格结构的个数大于两个，其中一个布拉格结构为上布拉格结构，一个布拉格结构为下布拉格结构；所述上布拉格结构和所述下布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；所述上布拉格结构与所述有源层之间和/或所述下布拉格结构与所述有源层之间包括至少一个中布拉格结构；

所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于1的整数；

所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于1的整数；

所述中布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的t倍，t为大于或等于2的整数。

可选的，所述中布拉格结构的每个周期由光学厚度为四分之三激射波长的第一折射率材料层和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层组成。

可选的，所述中布拉格结构的每个周期由光学厚度为二分之一激射波长的第一折射率材料层和光学厚度为二分之一激射波长整数倍的第二折射率材料层组成。

可选的，所述有源层的个数至少为两个，相邻的两个布拉格结构之间设置一个有源层。

可选的，所述布拉格结构的材料包括半导体材料或电介质材料。

可选的，出光面的形状包括圆形、椭圆形、半圆形或半椭圆形。

可选的，垂直腔边发射激光器还包括：

增反膜，所述增反膜用于增强所述出光面的出光强度。

可选的，所述第一方向的角度范围包括0度~360度。

本发明实施例提供了一种垂直腔边发射激光器，包括：有源层和至少两个布拉格结构；至少两个布拉格结构位于有源层的相对两侧；其中，布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，第一方向平行于有源层所在的平面。本发明实施例提供的技术方案通过在外延结构中设置至少两个布拉格结构，且其中至少一个布拉格结构的周期阶数为二阶或二阶以上，使得位于布拉格结构之间的有源层形成的光可以从周期阶数为二阶或二阶以上的布拉格结构的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围（0~360度）的光场，从而扩大光源发出的光场覆盖的视场范围，代替现有技术中使用机械旋转器或微机电系统镜进行旋转来改变光源发出的光路，改善了光场范围受到旋转速度限制的问题，提高了激光器的可靠性，保证了激光器的工作特性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种垂直腔边发射激光器的结构剖面图；

图2是本发明实施例提供的另一种垂直腔边发射激光器的结构剖面图；

图3是本发明实施例提供的另一种垂直腔边发射激光器的结构剖面图；

图4是本发明实施例提供的一种垂直腔边发射激光器的立体图；

图5是图4所示结构的俯视图；

图6是图4所示结构在环状屏幕上的光场分布图；

图7是本发明实施例提供的另一种垂直腔边发射激光器的立体图；

图8是图7所示结构的俯视图；

图9是图7所示结构在环状屏幕上的光场分布图；

图10是本发明实施例提供的另一种垂直腔边发射激光器的立体图；

图11是图10所示结构的俯视图；

图12是本发明实施例提供的另一种垂直腔边发射激光器的立体图；

图13是图12所示结构的俯视图；

图14是图12所示结构在环状屏幕上的光场分布图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种垂直腔边发射激光器的结构剖面图，参考图1，垂直腔边发射激光器包括：

有源层200和至少两个布拉格结构100；至少两个布拉格结构100位于有源层200的相对两侧；

其中，布拉格结构100由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于有源层200的方向层叠构成；至少一个布拉格结构100为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，第一方向平行于有源层200所在的平面。

具体的，垂直腔边发射激光器包括有源层200和至少两个布拉格结构100（图1示例性的画出有源层200的相对两侧各设置有一个布拉格结构100），至少两个布拉格结构100位于有源层200的相对两侧。可以理解为，有源层200的相对两侧各至少设置有一个布拉格结构100。例如，若布拉格结构100的个数为两个，则有源层200的相对两侧各设置有一个布拉格结构100；若布拉格结构100的个数为三个，则有源层200的其中一侧设置有一个布拉格结构100，有源层200的另一侧设置有两个布拉格结构100；若布拉格结构100的个数为四个，则有源层200的相对两侧各设置有两个布拉格结构100，或者，有源层200的其中一侧设置有一个布拉格结构100，有源层200的另一侧设置有三个布拉格结构100。

每个布拉格结构100均由至少两种不同折射率的材料层（第一折射率材料层101和第二折射率材料层102）沿垂直于所述有源层200的方向层叠构成。每个布拉格结构100包括多对成对设置的材料层，并且同一对中的两层材料层的折射率不同，多个材料层按照高低折射率交替设置。布拉格结构100的材料可以为介电材料，具有电绝缘性，例如布拉格结构100的材料可以为氮化硅、氧化硅、氧化铝或氧化钛等。布拉格结构100的材料还可以为III-V族或III-N族的半导体材料，例如砷化物，磷化物，氮化物。示例性的，布拉格结构100的材料可以为GaAs和AlGaAS。

光栅是一种集衍射与干涉作用于一体的混合光学元件，在光栅上有规则地配置狭缝和沟槽等波状起伏结构，使其光透过率或反射率呈周期性变化，从而对入射光波的相位或振幅进行空间周期性调制。将光栅置于半导体激光器内，即在半导体激光器的芯片上制作布拉格光栅，并通过衍射作用对光波进行分布反馈，从而实现选纵模，窄线宽及面发射的目的。

只有满足布拉格反射条件的光子才能形成稳定的光反馈，进而产生光增益和光放 大。其布拉格条件为：

式中，n _eff 为光栅材料和填充材料的有效折射率（第一折射率材料层101和第二折射率材料层102可以为其中一层为光栅材料，另一层为填充材料），Λ为光栅周期，q为光栅的阶数，q为大于0的整数，λ为波长。q阶光栅的光栅周期Λ是腔内形成稳定振荡光子的半波长的q倍。对于具有一定带宽的激光器来说，出光特性（如激射波长、出光方向）均由光栅的周期Λ决定，因此可通过改变光栅周期来调制衍射出光方向。光栅的阶数决定了光的衍射方向。一阶光栅上只发生与入射光相反的一级衍射；二阶光栅上发生与入射光方向相反的二级衍射及与其垂直的一级衍射；三阶光栅上发生３个不同方向的衍射；更高阶的光栅上会发生更多的衍射方向。

设置至少一个布拉格结构100为二阶或大于二阶的光栅，即至少一个布拉格结构100的光学周期厚度(每个光学周期T内膜层的光学厚度)等于半激射波长的q倍，其中q为大于或等于2的整数，使得位于布拉格结构100之间的有源层200形成的光，在周期阶数为二阶或二阶以上的布拉格结构100所在位置范围内的水平方向上有光分量，可以从周期阶数为二阶或二阶以上的布拉格结构100的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围（0~360度）的光场，从而扩大光源发出的光场覆盖的视场范围，代替现有技术中使用机械旋转器或微机电系统镜进行旋转来改变光源发出的光路，改善了光场范围受到旋转速度限制的问题，提高了激光器的可靠性，保证了激光器的工作特性。

另外，至少位于有源层200的相对两侧最外侧的两个布拉格结构100可以具有反射镜的功能，其每个光学周期T由光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层101和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层102组成，使得激光器在垂直方向上形成谐振腔。谐振腔可以提供光学反馈能力以形成受激辐射的持续振荡，使光束不断增强，从而增强从二阶或二阶以上的布拉格结构100的侧壁出射的光；还可以限制光束的方向与频率，使输出光束具有极好的方向性和单色性。

需要说明的是，每个光学周期T内的第一折射率材料层101和第二折射率材料层102是指两个不同折射率的材料层，不同光学周期T内的第一折射率材料层101的折射率可以相同也可以不同，不同光学周期T内的第二折射率材料层102的折射率可以相同也可以不同。

本发明实施例提供的垂直腔边发射激光器，通过在外延结构中设置至少两个布拉格结构，且其中至少一个布拉格结构的周期阶数为二阶或二阶以上，使得位于布拉格结构之间的有源层形成的光可以从周期阶数为二阶或二阶以上的布拉格结构的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围（0~360度）的光场，从而扩大光源发出的光场覆盖的视场范围，代替现有技术中使用机械旋转器或微机电系统镜进行旋转来改变光源发出的光路，改善了光场范围受到旋转速度限制的问题，提高了激光器的可靠性，保证了激光器的工作特性。

在本发明的一个实施例中，参考图1，布拉格结构100的个数为两个，分别为上布拉格结构120和下布拉格结构110；

上布拉格结构120的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于2的整数；下布拉格结构110的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于1的整数。即上布拉格结构120为二阶或二阶以上的布拉格光栅，下布拉格结构110可以为一阶的布拉格光栅，也可以为二阶或二阶以上的布拉格光栅。激光至少在上布拉格结构120所在位置范围内的水平方向上有光分量，至少可以从上布拉格结构120的侧壁出射，实现边发射的功能。

或者，上布拉格结构120的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于1的整数；下布拉格结构110的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于2的整数。即下布拉格结构110为二阶或二阶以上的布拉格光栅，上布拉格结构120可以为一阶的布拉格光栅，也可以为二阶或二阶以上的布拉格光栅。激光至少在下布拉格结构110所在位置范围内的水平方向上有光分量，至少可以从下布拉格结构110的侧壁出射，实现边发射的功能。

或者，上布拉格结构120的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于2的整数；下布拉格结构110的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，其中n为大于或等于2的整数。即上布拉格结构120为二阶或二阶以上的布拉格光栅，下布拉格结构110也为二阶或二阶以上的布拉格光栅。激光可以在上下布拉格结构所在位置范围内的水平方向上均有光分量，可以从上下布拉格结构的侧壁均出射，实现边发射的功能的同时，还可以扩大边发射的出光面积，以及增大从水平方向上的出光量。

其中，上布拉格结构120的光学周期厚度可以等于下布拉格结构110的光学周期厚度，也可以不等于下布拉格结构110的光学周期厚度。优选的，上布拉格结构120的光学周期厚度等于下布拉格结构110的光学周期厚度，使得在上布拉格结构120侧壁出射的光的方向与在上布拉格结构120侧壁出射的光的方向相同，保证激光器边发射光的一致性和均匀性。例如上布拉格结构120与下布拉格结构110均为二阶的布拉格光栅，在上布拉格结构120侧壁出射的光的方向与在上布拉格结构120侧壁出射的光的方向均为水平方向的光（平行于有源层200所在的平面）。另外，上布拉格结构120在垂直于有源层200方向上的整体厚度可以等于下布拉格结构110在垂直于有源层200方向上的整体厚度，使得在上布拉格结构120侧壁的出光面积等于在下布拉格结构110侧壁的出光面积，进而使得激光器在有源层200的两侧对称出光。

在本发明的一个实施例中，参考图1，上布拉格结构120和下布拉格结构110的每个光学周期T包括光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层101和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层102。上下布拉格结构具有反射镜的功能，上下布拉格结构使得激光器在垂直方向上形成谐振腔，可以提供光学反馈能力以形成受激辐射的持续振荡，使光束不断增强，从而增强从二阶或二阶以上的布拉格结构的侧壁出射的光；还可以限制光束的方向与频率，使输出光束具有极好的方向性和单色性。

在本发明的一个实施例中，参考图1，下布拉格结构110与上布拉格结构120为半导体材料时，下布拉格结构110为N型半导体层，上布拉格结构120为P型半导体层；或者，下布拉格结构110可以为P型半导体层，上布拉格结构120可以为N型半导体层。

在本发明的一个实施例中，参考图2，布拉格结构100的个数大于两个，其中一个布拉格结构100为上布拉格结构120，一个布拉格结构100为下布拉格结构110；上布拉格结构120和下布拉格结构110位于有源层200的相对两侧；上布拉格结构120与有源层200之间和/或下布拉格结构110与有源层200之间包括至少一个中布拉格结构130。

图2中示例性的画出上布拉格结构120与有源层200之间和下布拉格结构110与有源层200之间各包括一个中布拉格结构130。其中一个中布拉格结构130和上布拉格结构120之间直接连接，另一个中布拉格结构130和下布拉格结构110之间直接连接，相邻中布拉格结构130之间设置有源层200。

上布拉格结构120的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于1的整数；

下布拉格结构110的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于1的整数；

中布拉格结构130的光学周期厚度等于半激射波长的t倍，t为大于或等于2的整数。

可以理解为，位于有源层200的相对两侧最外侧的两个布拉格结构100中，一个为上布拉格结构120，另一个为下布拉格结构110。位于上布拉格结构120和下布拉格结构110之间的布拉格结构100为中布拉格结构130。其中，至少中布拉格结构130为二阶或二阶以上的光栅。使得位于布拉格结构100之间的有源层200形成的光，至少在中布拉格结构130所在位置范围内的水平方向上有光分量，可以从中布拉格结构130的侧壁出射，实现边发射的功能，并且可以实现任意角度范围（0°~360°）的光场。上下布拉格结构110可以具有反射镜的功能，上下布拉格结构110使得激光器在垂直方向上形成谐振腔，此时，上下布拉格结构110的每个光学周期T由光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层101和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层102组成。

在本发明的一个实施例中，参考图2和图3，中布拉格结构130的每个周期由光学厚度为二分之一激射波长的第一折射率材料层101和光学厚度为二分之一激射波长整数倍的第二折射率材料层102组成。在本发明的其它实施例中，中布拉格结构130的每个周期由光学厚度为四分之三激射波长的第一折射率材料层101和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层102组成，即中布拉格结构130在满足为大于一阶光栅的条件同时，还满足作为布拉格反射层的条件。其中，图2示例性的画出中布拉格结构130中，第一折射率材料层101光学厚度与第二折射率材料层102的光学厚度不同，图3示例性的画出中布拉格结构130中，第一折射率材料层101光学厚度与第二折射率材料层102的光学厚度相同。

在本发明的一个实施例中，参考图3，有源层200的个数至少为两个，相邻的两个布拉格结构之间设置一个有源层200。设置至少两个有源层200可以进一步增大激光器的出光量。

示例性的，参考图3，激光器中包括四个布拉格结构100和三个有源层200。四个布拉格结构100分别包括下布拉格结构110、位于下布拉格结构110一侧的第一中布拉格结构131、位于第一中布拉格结构131远离下布拉格结构110一侧的第二中布拉格结构132，以及位于第二中布拉格结构132远离第一中布拉格结构131一侧的上布拉格结构120，其中上布拉格结构120与第二中布拉格结构132之间、两个中布拉格结构130之间以及下布拉格结构110与第一中布拉格结构131之间均设置有一个有源层200。

其中，有源层200的光学厚度为半激射波长的整数倍。有源层200包括至少一个量子阱，其可以包括层叠设置的量子阱复合结构，由GaAs和AlGaAs、InGaAs和GaAsP，或者InGaAs和AlGaAs材料层叠排列构成，用以将电能转换为光能，从而产生激光。例如量子阱组有2-5个量子阱，量子阱之间存在势垒，量子阱组外侧也存在势垒。优选的，量子阱中心位置和电场峰值对齐。因为量子阱是产生激光增益放大的地方，量子阱中心位置与光场最强位置对齐，可以起到更大的放大效果。

在本发明的一个实施例中，在平行于有源层200的平面内，激光出光面的形状包括圆形或椭圆形。

可以理解为，沿着垂直有源层的方向俯视，激光器为圆形或椭圆形，激光器从二阶或二阶以上的布拉格光栅的侧壁出射的光，所围成的形状包括圆形或椭圆形。出光面的形状为圆形、椭圆形时，激光器发出光的光场3在水平面内的角度范围为0~360度。

参考图4~图6，示例性的画出沿着垂直有源层的方向（z轴方向）俯视，激光出光面的形状为圆形。在激光器1周围环绕一个环状屏幕2，则激光器发出的光打在环状屏幕2上呈现一环形曲线，激光器1发出光的光场3在水平面(x轴和y轴所在平面)内的角度范围为0~360度。

在本发明的一个实施例中，在平行于有源层的平面内，出光面的形状包括半圆形或半椭圆形。

可以理解为，沿着垂直有源层的方向俯视，激光器为圆形或椭圆形，并且一半的侧壁镀有增反膜；此时激光器从二阶或二阶以上的布拉格光栅的侧壁出射的光，所围成的形状可以为半圆形或半椭圆形。激光器发出光的光场在水平面内的角度范围为0~180度。

参考图7~图9，示例性的画出激光器1为圆形，并且一半的侧壁镀有增反膜300，使得激光出光面的形状为半圆形。在激光器1周围环绕一个环状屏幕2，则激光器1发出的光打在环状屏幕2上呈现一部分环形曲线。激光器1发出光的光场3在水平面内的角度范围为0~180度。

或者，沿着垂直有源层的方向俯视，激光器为半圆形或半椭圆形，其侧面包含一曲面和一平面，其中曲面在沿着垂直有源层的方向俯视为半圆的弧状，平面的侧面镀有增反膜；此时激光器从二阶或二阶以上的布拉格光栅的侧壁出射的光，所围成的形状包括半圆形或半椭圆形。参考图10~图11，示例性的画出激光器1为半圆形，并且一半的侧壁镀有增反膜300，使得激光出光面的形状为半圆形。

其中，增反膜300的设置，还可以增强从侧壁出光的出光强度。需要说明的是，在上下布拉格结构远离有源层的一侧也可以设置增反膜300，可以减少垂直于有源层放向的光的出射，进一步的提高激光器侧壁的出光量。

在本发明的一个实施例中，激光器发出光的光场在水平面内的角度范围为0度 ~任意角度。例如，参考图12~图14，激光器1侧面包含一曲面和一平面，其中曲面在沿着垂直有源层的方向俯视为大于半圆的弧状，平面的侧面镀有增反膜300。沿着垂直有源层的方向俯视，此时激光器1从二阶或二阶以上的布拉格光栅的侧壁出射的光，在水平面内的角度范围为0度 ~x度，x大于180并且小于360。在激光器周围环绕一个环状屏幕2，则激光器1发出的光打在环状屏幕2上呈现长度大于半圆的曲线。

若其中曲面在沿着垂直有源层的方向俯视为小于半圆的弧状（未画图），平面的侧面镀有增反膜。沿着垂直有源层的方向俯视，此时激光器从二阶或二阶以上的布拉格光栅的侧壁出射的光，在水平面内的角度范围为0度 ~x度，x小于180并且大于0。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (13)

1.一种垂直腔边发射激光器，其特征在于，包括：

有源层和至少两个布拉格结构；至少两个所述布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；

其中，所述布拉格结构由至少两种不同折射率的材料层沿垂直于所述有源层的方向层叠构成；至少一个布拉格结构为二阶或大于二阶的光栅；激光出射方向包括第一方向，所述第一方向平行于所述有源层所在的平面。

2.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，

所述布拉格结构的个数为两个，分别为上布拉格结构和下布拉格结构；

所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于1的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于1的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于2的整数；

或者，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，其中m为大于或等于2的整数；所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，其中n为大于或等于2的整数；

一个光学周期中包括两层不同折射率的材料层。

3.根据权利要求2所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述上布拉格结构和所述下布拉格结构的每个光学周期包括光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第一折射率材料层和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层。

4.根据权利要求2所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述上布拉格结构的光学周期厚度等于所述下布拉格结构的光学周期厚度。

5.根据权利要求2所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述上布拉格结构的光学周期厚度与所述下布拉格结构的光学周期厚度不同。

6.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，

所述布拉格结构的个数大于两个，其中一个布拉格结构为上布拉格结构，一个布拉格结构为下布拉格结构；所述上布拉格结构和所述下布拉格结构位于所述有源层的相对两侧；所述上布拉格结构与所述有源层之间和/或所述下布拉格结构与所述有源层之间包括至少一个中布拉格结构；

所述上布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的m倍，m为大于或等于1的整数；

所述下布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的n倍，n为大于或等于1的整数；

所述中布拉格结构的光学周期厚度等于半激射波长的t倍，t为大于或等于2的整数。

7.根据权利要求6所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述中布拉格结构的每个光学周期由光学厚度为四分之三激射波长的第一折射率材料层和光学厚度为四分之一激射波长奇数倍的第二折射率材料层组成。

8.根据权利要求6所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述中布拉格结构的每个光学周期由光学厚度为二分之一激射波长的第一折射率材料层和光学厚度为二分之一激射波长整数倍的第二折射率材料层组成。

9.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述有源层的个数至少为两个，相邻的两个布拉格结构之间设置一个有源层。

10.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述布拉格结构的材料包括半导体材料或电介质材料。

11.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，出光面的形状包括圆形、椭圆形、半圆形或半椭圆形。

12.根据权利要求11所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，还包括：

增反膜，所述增反膜用于增强所述出光面的出光强度。

13.根据权利要求1所述的垂直腔边发射激光器，其特征在于，所述第一方向的角度范围包括0度~360度。

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