CN115036787A - 一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器 - Google Patents

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张晓东
肖成峰
刘琦
夏伟
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Shandong Huaguang Optoelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体公开一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器。该激光器的P限制层的上表面具有两条平行分布的凹槽，所述凹槽之间的部分形成脊波导，所述凹槽的两侧形成肩部；所述脊波导的前部分与后部分的连接处为错位连接，即形成了前后为非对称分布的脊波导错位区域。本发明通过脊波导偏离之后基模模场的耦合积分效率来控制高阶模式的耦合损耗，对激光器中的高阶光场进行滤除，提升了基模输出纯净度，优化了光斑质量。

Description

一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器。
背景技术
本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
半导体激光器是各类光电子设备的核心，被广泛应用于信息存储、激光显示、工业和医疗设备等领域。650nm半导体激光器因其光束质量高、性价比高和光电转换率高的优势，被广泛用于激光指示、激光加工、光学传感、光通信和医疗领域中。随着技术的更新发展，激光器提高发射光束质量、提升基模运转纯净度成为现有半导体激光器研发的主要方向。传统脊波导边发射半导体激光器由于其外延生长控制手段限制，加之光刻刻蚀工艺精度影响、有源层材料缺陷效应的影响，导致器件输出光束质量差，使其在光光通信、激光加工等对光束质量要求较高的应用中严重受限，继而限制了激光器产业的发展和进步。
为高效解决边发射激光器现有困境，目前主要有两种设计思路：一是在边发射激光器芯片位于谐振腔位置或外延层状结构内部设置能够实现模式滤波的几何结构或额外材料，补偿或减少激光器谐振时的高阶模式，增加基模纯净度实现高质量基模高斯光斑输出；二是在激光器腔面位置，通过高精度镀膜、增加表面波导结构进行滤波。其中前者主要局限性在于激光器内部设置的滤波结构将会增加激光器谐振损耗，降低激光器电流密度，进而降低激光器效率，同时对管芯生产工艺精度控制要求较高。后者提出的高精度镀膜或者腔面滤波结构对光刻和镀膜工艺的精度提出了非常苛刻的要求，同时也对器件成本与芯片良率提出了挑战，不适用于大规模生产领域。
中国专利文献CN111525391A公开了具有三个槽型设计的半导体激光器。虽然此设计初衷是为了通过多个槽部的作用改善激光器远场FFP光斑快慢轴比例，实现接近圆形光斑的输出。其第二槽部借助贯穿有源层的深槽设计，也可实现光斑滤除。不同槽部结构需要贯穿有源层，间距较小，同时多次套刻工艺也会增加光刻步骤的复杂程度。第二、第三槽部在脊波导出光侧，金属层结构激光器光斑的改善同时以牺牲激光器光电转换效率和经济性为代价。
中国专利文献CN111641104A公开了一种半导体激光器。该专利利用若干电流注入分离电极优化激光场，每个分离电极均需与下方电流注入层对准，大大增加了光刻步骤的复杂程度。同时，电注入电流扩散区域较大，即导致热扩散区域较大，若通过离散电极降低电流密度形成补偿结构，必须将离散电极之间间隔做的很大，将会严重减小电流注入效率，降低器件效率。
中国专利文献CN113937616A公开了一种脊波导半导体激光器。该专利介绍了在外延结构上刻蚀有脊波导，在脊波导上靠近激光器后腔面的位置刻蚀有光栅，光栅包括与激光器后腔面平行的模式选择区和与激光器后腔面形成预设角度的模式过滤区，模式选择区用于将被选定的横模反射回激光器谐振腔内进行振荡放大；模式过滤区用于将未被选定的横模反射出激光器谐振腔。该专利提供的半导体激光器单管通过对光栅尺寸及形貌的设计选择出特定的横模，滤除其他模式，达到改善光场的目的。但如同其他光栅结构一样，按照半导体材料折射率，计算得到的光栅周期较小，处于波长量级，对光刻工艺和刻蚀工艺提出了严苛的要求。此外，该专利需在制作出脊波导光栅结构后需要覆盖绝缘层，而绝缘层在垂直面覆盖效果较差，将大大增大器件短路风险，降低良率，不适合大批量生产。
发明内容
本发明提供一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器。本发明通过脊波导偏离之后基模模场的耦合积分效率来控制高阶模式的耦合损耗，对激光器中的高阶光场进行滤除，提升了基模输出纯净度，优化了光斑质量。为实现上述目的，本发明公开如下所示技术方案。
一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其P限制层的上表面具有两条平行分布的凹槽，所述凹槽之间的部分形成脊波导，所述凹槽的两侧形成肩部。所述脊波导的前部分与后部分的连接处为错位连接。
进一步地，所述前部分与后部分的错位宽度为0.1～3μm。优选地，所述错位宽度的宽度随脊波导宽度的增加而增加。
进一步地，所述脊波导的上表面上覆盖有欧姆接触层。
进一步地，所述脊波导区域外的P限制层上覆盖有绝缘层，且所述绝缘层与脊波导不接触，所述所述欧姆接触层、绝缘层以及所述不接触区域处的P限制层上覆盖有P面金属层，以便于P面金属层与欧姆接触层之间形成导电接触区。
进一步地，所述脊波导的脊宽范围为1μm～200μm，脊波导的长度与半导体激光器单管的腔长相同，脊波导的高度或者所述凹槽的深度为 0.1μm～5μm。
进一步地，所述半导体激光器还包括由下至上依次设置的：衬底、N 限制层、N波导层、量子肼有源层、P波导层，所述P限制层覆盖在P波导层上。
进一步地，所述衬底的材质包括GaAs、InP、Si中的至少一种。
进一步地，所述N限制层的材质包括AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP 中的至少一种。可选地，所述N限制层中掺杂剂为Si，其掺杂浓度为 1E16～1E19/cm3。可选地，所述N限制层的厚度为1μm～3μm。
进一步地，所述N波导层的材质包括AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP 等中的至少一种。可选地，所述N波导层的厚度为0.05μm～3μm。
进一步地，所述量子肼有源层材料为GaInP、AlGaInP、GaInP形成的三明治层状结构。可选地，所述量子肼有源层的厚度为1nm～40nm。
进一步地，所述P波导层的材质包括AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP 等中的至少一种。可选地，所述P波导层的厚度为0.05μm～3μm。
进一步地，所述P限制层的材质包括AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP 等中的至少一种。可选地，所述P限制层中掺杂剂为Mg，其掺杂浓度为 1E15～1E20/cm3。可选地，所述P限制层的厚度为1μm～3.0μm。
进一步地，所述P面金属层材质均包括钛、铂、金、镍、锗、铬、锡等中的至少两种。可选地，所述P面金属层的厚度均为200nm～900nm。
进一步地，所述绝缘层的材质包括SiO2、Si3N4、AlN等中任意一种。可选地，所述绝缘层的厚度为50nm～1000nm。
进一步地，所述半导体激光器单管的腔长为250μm～1000μm，宽度为 150μm～450μm，厚度为100μm～300μm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
半导体激光器基模运转时对脊波导的宽度和激光器结构尺寸要求较为苛刻，同时由于生产过程中加工工艺稳定性与精度稳定性限制，实际产出的激光器在脊波导区域产生光场模式为多横模输出。激光器波导所支持的模式越多，半导体激光器输出时多模式远场光斑会相互干扰，导致远场呈现非高斯结构光斑分布，甚至呈现多光斑，导致远场光斑质量差。故提高激光器波导基模运转的纯净度则会有效提升激光器远场光斑质量。
为克服上述问题，本发明通过非对称脊波导设计，将脊波导的前后两部分进行横向错位，使波导内的光模式在传播振荡过程中会在错位位置耦合进入到错位脊波导，进而实现基模光场在耦合进入偏置的脊波导时损耗较低，而高阶模式耦合损耗较高。因此，通过非对称脊波导设计在光传导过程引入针对高阶模式的耦合损耗，抑制高阶模式参与激光振荡，实现激光器的模式滤与波远场光斑优化，有效提高了基模输出纯净度，优化了光斑质量。另外，本发明以用最小的芯片结构改变和最简单的工艺流程即可实现光场高阶模式损耗滤波，有利于激光器工艺简化，且不会影响激光器阈值与后道封装工艺难度，特别适用于大批量生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例中非对称脊半导体激光器的结构示意图。
图2是本发明实施例中非对称脊半导体激光器的剖面图。
图3是本发明实施例中非对称脊半导体激光器的俯视图。
图4为TE0基模模式在非对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况图，箭头所示位置为所述脊波导错位区域。
图5为TE1高阶模式在非对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况图，箭头所示位置为所述脊波导错位区域。
图6为TE0基模模式在远场光斑图。
图7为TE1高阶模式在远场光斑图。
图8为TE0基模模式在对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况图。
图9为TE1高阶模式在对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况图。
上述图1中数字标记分别代表：1-衬底、2-N限制层、3-N波导层、4- 量子肼有源层、5-P波导层、6-P限制层、7-脊波导、8-欧姆接触层、9-P面金属层、10-凹槽、11-肩部、12-脊波导后部分、13-脊波导错位区域、14- 脊波导前部分。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。现结合说明书附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步说明。
参考图1至图3，示例一种非对称脊半导体激光器，其中，所述图1中切除了激光器的一部分以方便观察其结构。与传统的半导体激光器相比，本实施例的激光器的特点在于：激光器的P限制层6的上表面具有两条平行分布的凹槽10，所述凹槽10之间的部分P限制层6形成脊波导7，所述凹槽10的两侧形成肩部11。所述脊波导7的前部分14与后部分12的结合处为错位连接，形成了前后为非对称分布的脊波导错位区域13。根据需要，所述前部分14与后部分12的错位宽度可以在0.1～3μm之间任意选择(例如0.1μm、0.3μm、0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm等)，或者也可以选择其他适合的尺寸。
另外，所述脊波导7的脊宽范围在1μm～200μm之间任意可选，脊波导 7的长度与半导体激光器单管的腔长相同，脊波导7的高度或者所述凹槽 10的深度在0.1μm～5μm之间任意可选，或者也可以选择其他适合的尺寸。例如，所述脊波导7的宽度和深度分别为3μm、5μm，所述错位宽度为1μm。
本实施例将脊波导设计为前部分14与后部分12的结合处为横向错位连接的非对称结构，从而使波导内的光模式在传播振荡过程中会在错位位置耦合进入到错位脊波导，进而实现基模光场在耦合进入偏置的脊波导时损耗较低，而高阶模式耦合损耗较高。因此，通过非对称脊波导设计在光传导过程引入针对高阶模式的耦合损耗，抑制高阶模式参与激光振荡，实现激光器的模式滤与波远场光斑优化，有效提高了基模输出纯净度，优化了光斑质量。
继续参考图1至图3，在另一实施例中，上述实施例示例的非对称脊半导体激光器的所述脊波导7的上表面上覆盖有欧姆接触层8。所述脊波导7 区域外的P限制层6上覆盖有绝缘层15，且所述绝缘层15与脊波导7不接触，所述所述欧姆接触层8、绝缘层15以及所述不接触区域处的P限制层 6上覆盖有P面金属层9，以便于P面金属层9与欧姆接触层8之间形成导电接触区。其中，所述绝缘层的材料为SiO2，其厚度为200nm。另外，所述绝缘层的材料也可以为Si3N4、SiC、AlN、Al2O3等，其厚度根据需要选择。
继续参考图1至图3，在另一实施例中，上述实施例示例的非对称脊半导体激光器的还包括由下至上依次设置的：衬底1、N限制层2、N波导层 3、量子肼有源层4、P波导层5，所述P限制层6覆盖在P波导层5上。其中，作为示例性说明，所述衬底1为GaAs材料。所述N限制层2为AlInP 材料，且该N型限制层2厚度在1.05μm，掺杂剂为Si，其掺杂浓度为 1E16/cm3。所述N波导层3为AlGaInP材料，且该N波导层的厚度为0.1μm。所述量子肼有源层4是由量子阱、势垒、量子肼依次叠加形成的三明治结构，有其材料分别对应GaInP、AlGaInP、GaInP，所述势垒的厚度为10nm，量子阱的厚度为5nm。所述P波导层5为AlGaInP材料，且该P波导层5的厚度为0.1μm。所述P限制层6为AlInP材料，且该P限制层6的厚度为 1.2μm，该P限制层6中的掺杂剂为Mg，其掺杂浓度为1E20/cm3。所述P 面金属层的厚度为700nm，P面金属层的材料为钛、铂形成的合金。应当理解的是，本实施例所示例的各结构层的材质、尺寸、掺杂剂等包括但不限于上述的说明，技术人员可根据实际是要进行选择或者调整，本实施例主要是为了更加清楚、全面地展示上述半导体激光器的构造。
在另一实施例中，提供一种制备图1至3中所示例的非对称脊半导体激光器的制备方法，其具体工艺如下所示：
激光器衬底1为GaAs晶体，晶向(100)，衬底厚度为500μm。
衬底1上用MOCVD设备生长过渡层，过渡层材料为Si掺杂的GaAs，厚度为200nm。
所述过渡层上用MOCVD设备生长N限制层2，N限制层2材料为Si 掺杂的AlInP，掺杂浓度为1-4E18/cm3，N限制层2厚度为1000nm。
所述N限制层2上为MOCVD设备生长的N波导层3，材料为AlGaInP， N波导3厚度为90nm～120nm层通过调整Al的组分，使得AlGaInP沿垂直生长平面方向呈现渐变分布，远离GaAs衬底方向Al的组分越高；
所述N波导层3上方生长有源层4，有源层4结构从下到上依次为GaInP、AlGaInP、GaInP叠加形成的双量子肼三明治结构有源层，其中，所述GaInP层厚度为5nm，AlGaInP层厚度为10nm。
所述有源层4上方生长P波导层5，P波导层5材料为AlGaInP，厚度为90nm～120nm，材料中Al的组分沿垂直生长平面方向呈现渐变分布，远离GaAs衬底方向Al的组分越高。
所述P波导层5上方生长P限制层6，P限制层6材料为AlInP，厚度为1200nm。在P限制层6中生长有一层GaInP阻挡层，阻挡层位于P限制层6底部距离为200nm；P限制层6顶部有一层AlGaInP阻挡层，阻挡层厚度为60nm。
所述P限制层6上生长有欧姆接触层8，欧姆接触层材料为高掺杂 GaAs，其厚度为140nm。
以上外延片生长完成后，在欧姆接触层8表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀。去胶步骤，按照预设图样腐蚀掉除脊波导外的欧姆接触层8。
再次进行旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀、去胶步骤，按照预设结构图样腐蚀出脊波导7、凹槽10、肩部11结构、12-脊波导后部分、 13-脊波导错位区域、14-脊波导前部分。
将制备好的结构上用PECVD技术生长绝缘层15，绝缘层15材质为 SiO2，绝缘层15厚度为200nm。
所述绝缘层15生长完成后，在其表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀、去胶步骤，腐蚀掉除去脊波导外的绝缘层15，预留出暴露欧姆接触层8的窗口。
在表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影，按照预设结构图样保留边界处光刻胶，用电子束蒸发镀膜技术在表面蒸镀P面金属层9，后采用剥离技术剥离掉边界处光刻胶与金属。
对衬底1远离P面金属一侧进行减薄抛光，将衬底1厚度减薄至 100～120μm，在减薄抛光侧蒸镀N面金属。
对晶片进行解理、镀膜、封装，制备出非对称脊半导体激光器。
在另一实施例中，提供一种制备对称脊半导体激光器的制备方法，其具体工艺如下所示：
激光器衬底1为GaAs晶体，晶向(100)，衬底厚度为500μm。
衬底1上用MOCVD设备生长过渡层，过渡层材料为Si掺杂的GaAs，厚度为200nm。
所述过渡层上用MOCVD设备生长N限制层2，N限制层2材料为Si 掺杂的AlInP，掺杂浓度为1～4E18/cm3，N限制层2厚度为1000nm。
所述N限制层2上为MOCVD设备生长的N波导层3，材料为AlGaInP， N波导3厚度为90nm～120nm层通过调整Al的组分，使得AlGaInP沿垂直生长平面方向呈现渐变分布，远离GaAs衬底方向Al的组分越高；
所述N波导层3上方生长有源层4，有源层4结构从下到上依次为 GaInP、AlGaInP、GaInP叠加形成的双量子肼三明治结构有源层，其中，所述GaInP层厚度为5nm，AlGaInP层厚度为10nm。
所述有源层4上方生长P波导层5，P波导层5材料为AlGaInP，厚度为90nm～120nm，材料中Al的组分沿垂直生长平面方向呈现渐变分布，远离GaAs衬底方向Al的组分越高。
所述P波导层5上方生长P限制层6，P限制层6材料为AlInP，厚度为1200nm。在P限制层6中生长有一层GaInP阻挡层，阻挡层位于P限制层6底部距离为200nm；P限制层6顶部有一层AlGaInP阻挡层，阻挡层厚度为60nm。
所述P限制层6上生长有欧姆接触层8，欧姆接触层材料为高掺杂 GaAs，其厚度为140nm。
以上外延片生长完成后，在欧姆接触层8表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀。去胶步骤，按照预设图样腐蚀掉除脊波导外的欧姆接触层8。
再次进行旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀、去胶步骤，按照预设结构图样腐蚀出脊波导7、凹槽10、肩部11结构。
将制备好的结构上用PECVD技术生长绝缘层15，绝缘层15材质为 SiO2，绝缘层15厚度为200nm。
所述绝缘层15生长完成后，在其表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影、刻蚀、去胶步骤，腐蚀掉除去脊波导外的绝缘层15，预留出暴露欧姆接触层8的窗口。
在表面旋涂光刻胶，进行紫外光刻、显影，按照预设结构图样保留边界处光刻胶，用电子束蒸发镀膜技术在表面蒸镀P面金属层9，后采用剥离技术剥离掉边界处光刻胶与金属；
对所述衬底1远离P面金属一侧进行减薄抛光，将衬底1厚度减薄至 100～120μm，在减薄抛光侧蒸镀N面金属。
对晶片进行解理、镀膜、封装，制备出对称脊半导体激光器。
性能测试
对上述实施例制备的非对称脊半导体激光器的性能进行测试，结果如图4、图5、图6和图7所示。其中，图4为TE0基模模式在所述非对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况示意图，箭头所示位置为脊波导 13错位位置。图5为TE1高阶模式在所述非对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况示意图，箭头所示位置为脊波导13错位位置。图6为TE0 基模模式光场的远场分布图。图7为TE1高阶模式光场的远场分布图。
同时，对上述实施例制备的对称脊半导体激光器的性能进行了测试，结果如图8、图9所示。其中，图8为TE0基模模式在所述对称脊半导体激光器的脊波导结构内的传输情况示意图。图9为TE1高阶模式在所述对称脊半导体激光器脊波导结构内的传输情况示意图。
从图4、图5、图6和图7中可以看出，所述非对称脊半导体激光器内的高阶模式在脊波导错位位置13处存在重分布，导致传输过程中高阶模式失稳定，增加高阶模式损耗，实现针对高阶模式的光滤波功能。而基模模式在脊波导错位位置13处影响较小，损耗变化小，传输方向与分布与初始状态基本一致。结合谐振腔的增益选择特性，会进一步增强基模模式的增益，压制高阶模式，形成纯净的基模模式远场光斑图(如图6所示)。这说明非对称脊半导体激光器可以有效实现光滤波，进而对远场光斑有改善作用。
从图8和图9中可以看出对称脊半导体激光器内不存在脊波导错位位置13，因此激光器内的基模模式、高阶模式在脊波导中传输并未受到影响，激光器增益放大后，基模模式与高阶模式均会在远场形成如图6、图7所示的光斑，特别是高阶模式远场图7将会在基模远场光斑两侧形成干扰，影响激光器的光斑质量。这说明对称脊半导体激光器无滤波功能，不能实现光斑的优化。
最后，需要说明的是，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，该激光器的P限制层的上表面具有两条平行分布的凹槽，所述凹槽之间的部分形成脊波导，所述凹槽的两侧形成肩部；所述脊波导的前部分与后部分的连接处为错位连接。
2.根据权利要求1所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述前部分与后部分的错位宽度为0.1～3μm；优选地，所述错位宽度的宽度随脊波导宽度的增加而增加。
3.根据权利要求1所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述脊波导的上表面上覆盖有欧姆接触层。
4.根据权利要求3所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述脊波导区域外的P限制层上覆盖有绝缘层，且所述绝缘层与脊波导不接触，所述所述欧姆接触层、绝缘层以及所述不接触区域处的P限制层上覆盖有P面金属层；
优选地，所述P面金属层的材质均包括钛、铂、金、镍、锗、铬、锡中的至少两种；更优选地，所述P面金属层的厚度均为200nm～900nm。
5.根据权利要求1所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述脊波导的脊宽范围为1μm～200μm，脊波导的长度与半导体激光器单管的腔长相同，脊波导的高度或者所述凹槽的深度为0.1μm～5μm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器还包括由下至上依次设置的：衬底、N限制层、N波导层、量子肼有源层、P波导层，所述P限制层覆盖在P波导层上。
7.根据权利要求6所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述衬底的材质包括GaAs、InP、Si中的至少一种；
或者，所述N限制层的材质包括GaAs、GaInP、AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP、InGaAsP中的至少一种，优选地，所述N限制层中掺杂剂为Si，其掺杂浓度为1E16～1E19/cm3，优选地，所述N限制层的厚度为1μm～3μm。
8.根据权利要求6所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述N波导层的材质包括GaAs、GaInP、AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP、InGaAsP中的至少一种，优选地，所述N波导层的厚度为90nm～120nm；
或者，所述量子肼有源层材料为GaInP、AlGaInP、GaInP形成的三明治层状结构，优选地，所述量子肼有源层的厚度为1nm～40nm。
9.根据权利要求6所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述P波导层的材质包括GaAs、GaInP、AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP、InGaAsP中的至少一种；优选地，所述P波导层的厚度为90nm～120nm；
或者，所述P限制层的材质包括GaAs、GaInP、AlInP、AlGaInP、AlGaAs、AlGaAsP、InGaAsP中的至少一种，优选地，所述P限制层中掺杂剂为Mg，其掺杂浓度为1E15～1E20/cm3，优选地，所述P限制层的厚度为1μm～3μm。
10.根据权利要求6所述的非对称脊实现光滤波的半导体激光器，其特征在于，所述绝缘层的材质包括SiO2、Si3N4、AlN中任意一种，优选地，所述绝缘层的厚度为50nm～1000nm；
或者，所述半导体激光器单管的腔长为250μm～1000μm，宽度为150μm～450μm，厚度为100μm～300μm。
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