CN1179191C - 微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器 - Google Patents

微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器 Download PDF

Info

Publication number
CN1179191C
CN1179191C CNB98813831XA CN98813831A CN1179191C CN 1179191 C CN1179191 C CN 1179191C CN B98813831X A CNB98813831X A CN B98813831XA CN 98813831 A CN98813831 A CN 98813831A CN 1179191 C CN1179191 C CN 1179191C
Authority
CN
China
Prior art keywords
deposit
laser instrument
tuning
electrode
dbr
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB98813831XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1285034A (zh
Inventor
P����Ү�͵�
P·塔耶巴蒂
M·阿兹米
�Ф
王培栋
D·瓦克肖里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CoreTek Inc
Original Assignee
CoreTek Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US09/105,399 external-priority patent/US6438149B1/en
Application filed by CoreTek Inc filed Critical CoreTek Inc
Publication of CN1285034A publication Critical patent/CN1285034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1179191C publication Critical patent/CN1179191C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18386—Details of the emission surface for influencing the near- or far-field, e.g. a grating on the surface
    • H01S5/18388—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12—Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26—Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12104—Mirror; Reflectors or the like
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12083—Constructional arrangements
    • G02B2006/12121—Laser
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
    • G02B6/4203—Optical features
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/0607—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature
    • H01S5/0614—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying physical parameters other than the potential of the electrodes, e.g. by an electric or magnetic field, mechanical deformation, pressure, light, temperature controlled by electric field, i.e. whereby an additional electric field is used to tune the bandgap, e.g. using the Stark-effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
    • H01S5/183—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only vertical cavities, e.g. vertical cavity surface-emitting lasers [VCSEL]
    • H01S5/18361—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors
    • H01S5/18363—Structure of the reflectors, e.g. hybrid mirrors comprising air layers
    • H01S5/18366—Membrane DBR, i.e. a movable DBR on top of the VCSEL
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
    • H01S5/3201—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures incorporating bulkstrain effects, e.g. strain compensation, strain related to polarisation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

提供了一种方法可以精确地控制横向和纵向尺寸来制作微机电调谐垂直腔面发射激光器和微机电调谐法布里-珀罗滤光器。应变的反射介质膜堆用于多量子阱结构以对量子阱进行电子学的能带加工。也利用反射介质膜层中的适当应变而在一个反射介质膜堆中产生适当的弯曲，从而在垂直腔面发射激光器或滤光器的平面反射介质膜堆和曲面反射介质膜堆间形成共焦腔。也提供了微机电调谐垂直腔面发射激光器和滤光器结构，它包含一悬膜结构，这是由介质/金属膜或金属薄膜制成的，在其周围被金属支柱固定时，悬膜结构支持着腔调谐反射介质膜堆。空腔的精确长度和横向尺寸是使用微机械的聚酰亚胺或铝盘作牺牲层的微模铸法来实现的。而且，控制静电场使腔调谐反射介质膜堆平移来实现调谐。

Description

微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器
本发明一般说来涉及半导体光电子器件，特别是波长可调的面发射半导体激光器和滤光器。
可调谐的垂直腔面发射激光器(VCSEL)和滤光器近来已在技术上引起了很大的兴趣。这是由于这些器件不仅很有希望在光纤通讯中作波分复用(WDM)时增加带宽，而且也可用于光开关、路由器、高度密集的光谱干涉仪、光的发送-接收以及许多其他应用。
特别是VCSEL对于集成光电子回路是极有吸引力的。首先，它在单纵模下工作，具有圆形光斑，因而可与光纤有效地耦合。此外，它是紧凑的，可在晶片规模单片制作大的、密集的列阵。
作为固定波长的光源，VCSEL已证明了有限的应用和功能。
过去已作了一些努力来实现VCSEL波长的调谐，引入(1)折射率随温度的变化(如参见，Berger，P.R.，Dutta，N.K.，Choquette，K.D.，Hasnain，G.，and Chand，N.，“Peltier冷却的单片VCSEL(Monolithically Peltier-cooled vertical-cavity surface-emittinglasers)”，Applied Physics letters，Vol.59，No.1，pp.117-119，1991；和Chang-Hasnain，C.J.，Harbison，J.P.，Zah，C.E.，Florez，L.T.，andAndreadakis，N.C.，“二电极VCSEL的连续波长调谐(Continuouswavelength tuning of two-electrode vertical cavity surface emittinglasers)”，Electron.Lett.，Vol.27，No.11，pp.1002-1003，1991)；或(2)折射率随载流子注入的变化(如参见，Gmachi，C.，kock，A.，Rosenberger，M.，Gornik，E.，Micovic，M.，and Walker，J.F.，“通过串联集成的内腔二极管进行双异质结AlGaAs/GaAs VCSEL的频率调谐(Frequency tuning of a double-heterojunction AlGaAs/GaAs vertical-cavity surface-emitting laser by a serial integrated in-cavity modulardiode)”，Applied Physics letters，Vol.62，No.3，pp.219-221，1993)。
这两种技术的调谐范围大约都为10nm；然而，相对于带宽不足的WDM和密集的WDM应用所需的几十纳米调谐范围，这还是不够的。
与之成对照的是，法布里-珀罗腔长的改变已表明是一种无须改变激光器增益区而实现VCSEL波长调谐的技术。在面发射器件中可这样来实现，即提供一个上反射器，它对下反射器施加一静电场。这种技术已在可调谐的法布里-珀罗器件中实现了，例如(1)滤光器(如参见，Larson，M.C.，Pezeshki，B.，and Harris，J.S.，“GaAs上带有可变形膜形成的上反射镜的垂直耦合腔微干涉仪(Vertical coupled-cavity micro-interferometer on GaAs with deformable-membrane topmirror)”，IEEE Photonics Technology Letters，Vol.7，pp.382-384，1995；和Tran，A.T.T.T.，Lo，Y.H.，Zhu，Z.H.，Haronian，D.，and Mozdy，E.，“表面微加工的法布里-珀罗可调谐滤光器(Surface MicromachinedFabry-Perot Tunable Filter)”，IEEE Photonics Technology Letters，Vol.8，No.3，pp.393-395，1996)；(2)发光二极管(如参见，Larson，M.C.，and Harris，J.S.，“调谐范围宽的谐振腔光发射(Broadly-tunableresonant-cavity light emission)”，Applied Physics Letters，Vol.67，No.5，pp.590-592，1996)；和(3)VCSEL(如参见，Wu，M.S.，Vail，E.E.，Li，G.S.，Yuen，W.，and  Chang-Hasnain，C.J.，“可调谐微加工的VCSEL(Tunable micromachined vertical-cavity surface emitting laser)”，Electronic Letters，Vol.31，No.4，pp.1671-1672，1995；和Larson，M.C.，Massengale，A.R.，and Harris，J.S.，“具有18nm调谐波长范围的连续可调谐微加工的VCSEL(Continuously tunable micromachinedvertical-cavity surface emitting laser with 18 nm wavelength range)”，Electronic Letters，Vol.32，No.19，pp.330-332，1996)。
在这类器件中，上反射器的偏离量取决于许多参数，如反射器支撑臂的长度、宽度、厚度和杨氏模量。虽然前述的反射器支撑臂的宽度、厚度和杨氏模量一般可十分精确地控制，但在现代制作这种器件所用的技术中对支撑臂准确长度的控制还是很有限的，这就使得器件与器件和批与批之间的性能有很大的改变。
本发明提供了实现可调谐法布里-珀罗器件所需的可重复的精确尺寸控制，这对于可调谐滤光器和VCSEL的商品化生产是必须的。
这项专利申请要求受益于12/29/97提交的序号为60/068,931的未决的美国预先临时专利申请：微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器，这里用之作为参考文献。
根据本发明的第一方面，提供了一种微机电调谐垂直腔面发射激光器，其特征在于所述激光器包括：
(a)具有上表面的衬底；
(b)具有上表面的下反射镜，所述下反射镜位于所述衬底的上表面；
(c)具有上表面并且确定了多量子阱的增益材料层，所述增益材料层位于所述下反射镜的上表面；
(d)在所说的增益材料的上表面上淀积的一个电极；
(e)一个具有上、下表面和圆周的膜，所述膜的至少一部分在其下表面载有与淀积在所说的增益材料的上表面上的所说电极隔开的上调谐电极，所说的膜确定了在所述增益材料的上表面上淀积的所说电极和所说上调谐电极之间的空腔的长度和横向尺寸；
(f)一个厚的支撑结构，所说的支撑结构与载有所说的上调谐电极的所说的膜的至少一部分周边的至少一部分连接，所说的支撑结构使所说的膜得到稳定的支撑；以及
(g)在载有所述上调谐电极的所说的膜的所说至少一部分上中间定位的上反射镜，所述上反射镜位于所述膜的所述上表面，
其中所说上反射镜响应在所述增益材料的上表面上淀积的所说的电极和所说上调谐电极之间施加的电场相对于所说的下反射镜移动。
根据本发明的第二方面，提供了一种制作微机电调谐垂直腔面发射激光器的方法，其特征在于所述方法包括：
(a)提供一个具有衬底的部件，在所说的衬底上有一个下反射镜，在所说的下反射镜上有一增益材料层；
(b)在所说的增益材料上淀积一电极；
(c)在所说的增益材料和电极上淀积预定厚度的牺牲材料层；
(d)掩蔽腐蚀牺牲材料从而产生一中心结构，它的周边在所说的由增益材料和电极形成的结构上是向内倾斜的；
(e)在所说的中心结构上淀积上调谐电极；
(f)在由增益材料、中心结构和上调谐电极形成的结构上淀积一薄层第二种材料；
(g)在所说的第二种材料层上淀积支撑材料的厚环圈，使得所说的环圈覆盖了所说的第种二材料层的倾斜的周边，并向所说的倾斜的周边内延伸至邻近和平行于所说中心结构的上表面，向所说的倾斜的周边外延伸至邻近和平行于所说的增益材料的上表面；
(h)在邻近所说中心结构上表面的所说的第二种材料层上，在其圆心的部分与所说的环圈内边缘间掩蔽腐蚀开孔；
(i)在所说的圆心的部分上选择淀积上反射镜；
(j)通过所说的开孔用腐蚀技术选择除去所说的中心结构。
本发明包括一种新的微机电(MEM)调谐共焦滤光器。
本发明也包括一种新的MEM调谐共焦垂直腔面发射激光器(VCSEL)。
激光器最好利用在生长后控制量子阱中的应变的激射。
此外，本发明也包括一种制作VCSEL/滤光器的新技术，它提供了精确的尺寸控制，对于大量生产具有预期性能的可靠器件，这是必须的。
特别是，本发明提供了一种新技术，即在晶体生长后对激光器有源区的晶格匹配薄层，如在量子阱中，引入适当的应变。这是通过在激光器有源区上淀积分布布拉格反射器(DBR)来实现的，分布布拉格反射器是由仔细设计的应变多层介质膜构成的。小心地改变淀积的DBR膜中的应变，可优化量子阱区的应变和增益性质。在VCSEL中，当量子阱处于压应变下时，激光器的微分增益增大，阈值电流密度下降，因而使VCSEL的性能得到显著改善。另一方面，张应变对VCSEL的激射性能有不利的影响。多层介质膜是用硅(Si)、氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、TiO2、Ta2O5、氧化锆或其任何组合组成的材料制作的。可用离子束辅助的电子束蒸发或离子束辅助的离子束溅射来淀积，使淀积的膜中的应变可控。仔细控制离子束的电压和电流，可使淀积的膜具有张应变或压应变，应力的大小可由几千帕(KPa)至几千兆帕(GPa)。这样的多层介质膜有多种功能，如可在量子阱中引入应变、为增益区提供光反馈、及为有源区有效地散热，所有这些对于作出商品化的VCSEL，尤其是在1300nm至1500nm波段，都是重要的。
本发明也包括另一种革新，通过微机械加工来实现一种共焦腔VCSEL，它是由在一组平面DBR和一组曲面DBR间形成的可调谐腔来构成的。DBR的曲率是通过在淀积的层中小心地引入适当大小的应变来实现的。由产生的共焦微腔精确地控制激光器的空间模式和模式分散，从而(a)由增益区中激射畴的光限制产生空间单模，(b)控制VCSEL的发散角来优化产生的光与单模光纤的耦合。
本发明的制作技术对于上DBR结构和支撑结构都提供了极精确的实际尺寸控制，这对于实现器件与器件之间极其重复的性能是十分必要的。
本发明的另一方面是共焦微机电调谐法布里-珀罗结构。在前述的共焦VCSEL结构中去掉增益区，只留下光学腔，这个器件就起共焦法布里-珀罗滤光器的作用。短腔(如0.2-10微米)器件的共焦性质可使光有效地(1)由单模输入光纤耦合至器件，和(  )返回单模输出光纤。
共焦调谐滤光器和VCSEL器件分别在图1和图2中作了描绘。这些器件都在单纵模下工作，对于VCSEL结构是在增益区的整个带宽上(如30-120nm)；对于滤光器是在100nm的调谐范围中。
如图1所示，可调谐的法布里-珀罗滤光器是由下述部分构成的：(i)曲率为R的分布布拉格反射器(DBR)，是在氮化硅(Si3N4)薄膜(或支撑物)或金属薄膜如钛-钨(TiW)上形成的高折射率差多层膜，薄膜支撑在其周围的金属柱上；(ii)选择腐蚀掉牺牲层形成的空腔；和(iii)淀积在衬底上与上DBR相对的下DBR介质层。
对于VCSEL，由多量子阱构成的增益区插入图2所示的空腔中。VCSEL可用光泵浦，或作成腔内电互连用于电流注入。
当然，可调谐滤光器和/或可调谐VCSEL使用平面结构的上DBR也是合适的，这也没有超出本发明的范畴。
下面列出本发明的一些技术突破。
              应变优化的固定波长VCSEL
在VCSEL中由于共振光学模与体积极小的增益区的相互作用，在DBR提供最大反馈和可能的最小热阻时，增益区必须提供最大的微分增益。
虽然使用压应变的多量子阱可能提供最大的增益，但能够生长的不产生晶格缺陷的最大应变量子阱的数目是有限的。
解决这个问题的一个方法是生长应变补偿多量子阱。然而，实际上这是困难和昂贵的。虽然GaAs/AlGaAs基的VCSEL已成熟了，但目前对于长波长(如1300nm和1500nm)激光器优选的是InP/InGaAsP系材料，对这个材料系还需作很大的改进。
由于InP和InGaAsP的最大折射率差只有0.2，需要大数目的1/4波长膜堆才能提供足够的反馈。而这就在器件中引起很大的串联电阻损失和无法接受的热瓶颈。此外，低折射率差也使反射镜的带宽变窄，这对于面镜厚度的精度也是个制约。
此处所介绍的器件可由InGaAsP/InGaAs多量子阱(MQW)、介质膜的上DBR、和在MQW与衬底间的介质膜DBR构成。例如参见图5，这里示出了一个固定波长的VCSEL。正如所希望的，此固定波长的VCSEL可具有弯曲的上DBR。两个DBR都是用真空淀积技术制作的。
正如下面综述的，本发明提供了对前述的所有问题的解决办法，同时连带着大大降低了成本和提高了产量。
1.淀积的DBR可从外部改变MQW量子阱区的应变，从而修改增益系数、阈值电流和斜率效率。控制淀积的DBR的应变和量子阱区的应变，可优化VCSEL的激射性质。在晶体生长后修改量子阱中的应变就减轻了设计费用的制约和晶体外延生长(MBE或MOCVD)中使用应变补偿技术的困难。
2.在外延生长单片VCSEL时，片子各部分厚度的不同会引起激射波长的变化，导致低产量。由于Si和Al2O3的折射率差较大(约2.8)，只要四对DBR就可在大的带宽(如500nm)上实现99.9％以上的反射率。所以用这样的DBR形成的法布里-珀罗腔可以产生具有足够反馈的高Q值腔。因为这些反射镜都是宽带的，反射镜的补缺可以容易地跨越增益谱100nm的范围。整个晶片上有源层和/或衬垫层厚度的任何变化都可在最终淀积DBR镜之前，通过淀积介质膜的相位补偿层来加以补偿。这就可在晶片的大部分获得所需的发射波长。DBR镜的高反射率也有助于降低阈值条件。
3.由例如Si和Al2O3或MgO材料形成的介质膜反射镜具有很高的热导率，从而为有源区提供了有效的散热。此外，只需要几对DBR；因此，在本发明中到达热沉的路程要比传统的半导体DBR短，使得散热更加有效。
                  波长可调的VCSEL
按照本发明制作新的波长可调的VCSEL的步骤示意图示于图4。器件是由高折射率差的介质膜对如Si/Al2O3、Si/SiO2、Si/MgO、或TiO2/SiO2构成的下DBR和选择淀积的上DBR、空腔以及嵌在由两个DBR形成的法布里-珀罗腔中的有源区构成的。
本发明也提供了混合型反射镜系统，如外延生长的下DBR和淀积的上DBR。
上DBR座于由Si3N4或金属(TiW)制成的薄支撑膜或多个支持物上，后者由其周围的厚金属层支撑着(见图6A-6C)。这就形成了一种蹦床型结构。对于圆形支撑膜，在Si3N4或金属膜(TiW)中使用沿径向延伸的开孔，以在放开上DBR时选择除去下面的牺牲层，这在下面还要作进一步的讨论。
在支撑膜与下DBR间施加适当的电压，蹦床结构以及上DBR可向着DBR或离开下DBR作平移运动，从而调节激光器的发射。由于DBR都是宽带的，故可在激光器增益谱的整个带宽上进行调节，通常约为60nm。
本发明的一个重要特点是，新的制作工艺对蹦床结构的横向尺寸和空腔长度提供了精确的控制，这两个尺寸对于一致地制作实质上相同的器件是重要的。在本发明中这是可以作到的，使用牺牲层作为硬模以确定蹦床结构的横向尺寸和空腔的纵向尺寸。这样就保证了在选择除去牺牲层时有效地消除了因尺寸不可控而可能引起的种种不利影响。
此外，新器件小而紧凑(约500μm×500μm)，因而可以制作列阵并与光纤耦合。
                   波长可调的滤光器
如图3所示，从上述的VCSEL结构省去量子阱增益区就得到了可调谐法布里-珀罗滤光器。
高折射率差DBR堆提供了宽的带宽(如500nm)；因此对于一个波长的腔，法布里-珀罗谐振可在DBR的整个带宽上进行调谐。由于DBR的反射率很高，可得到极窄(亚埃)的线宽。
这种器件的调谐速度为微秒量级，因而成为具有极高光谱分辨率的最快的可调谐滤光器之一。这种器件也易于用标准的半导体制作技术进行批量生产，从而可努力成为消费产品。
              共焦腔可调谐VCSEL/滤光器
MEM可调谐共焦腔法布里-珀罗滤光器是一种极其创新的谐振腔设计，它是由第一组平面DBR和第二组具有一定曲率半径的DBR间的空腔构成的。两组DBR构成了共焦腔，如图1所示。
这项设计的一个革新是，两个反射镜有一个是弯曲的就产生了一个微谐振腔，它可支持哈密特-高斯模式。如下面所述，在上反射镜引入适当的曲率就可简化光在器件与标准的单模光纤之间的耦合，免去了否则必须使用的透镜。
众所周知，Rayleigh范围(Rayleigh range)z0定义了波前最为弯曲的距离，它与反射镜曲率R和腔长d的关系如下式：z0＝[(R-d)/d]1/2(方程1)例如，一谐振腔腔长为1.5微米，弯曲的DBR曲率半径为1.5mm，则得到z0值为150微米，按照关系式W0＝(z0λ/π)1/2(方程2)得到在波长λ为1.5微米时基模的束腰W0为8.5微米。由于在位置z处的模式尺寸值由下式给出W(z)＝W0[1+(z/z0)2]1/2(方程3)，而z0约一百倍于腔长，故在腔长范围内模式尺寸实际上是相同的。因此来自输入侧9微米芯的单模光纤的光可激发基模，传输的单模光束可有效地与单模光纤耦合。像这样用弯曲的反射镜，模式束斑的尺寸可调解得与单模光纤匹配，而无须透镜。然而折衷是在这种情况下光纤必须相对于腔的光轴定位在0.5微米以内(在横向上)，以免激发不希望的高阶哈密特-高斯模式。为了改善耦合光纤的对准误差，可与适当减小曲率的反射镜一起使用模式尺寸为20-50微米热胀芯纤。反射镜的曲率R可按上述的方程(1)-(3)式来调节使与热胀芯纤的模式尺寸W0相匹配。由于高斯模式尺寸较大，光纤的横向定位是不严格的。
这个设计显然不同于1989年4月25日授予Stephen R.Mallinson的美国专利4,825,262号所揭示的单晶平行反射镜谐振腔的设计。
制作本发明的新型MEM可调谐共焦腔滤光器的工艺步骤与用于制作本发明的新型平腔可调谐滤光器/VCSEL的工艺相似。其主要的差别在于淀积弯曲的DBR。控制淀积的多层DBR介质膜堆中的应变大小和类型，仔细设计氮化硅薄膜的支撑以实现所希望的镜面曲率。巧妙地选择淀积参数，如硅烷(SiH4)与氨气(NH3)的混合比、所用气体的总压强及所用射频功率的大小，可在介质膜堆中引入不同大小和类型(张应变或压应变)的应变。在张应变的氮化硅薄膜与压应变的介质膜堆间产生的应力梯度引起凹的DBR。逐渐改变温度和/或淀积电压在反射镜层内引入应力梯度可实现对上DBR曲率的进一步控制。在反射镜层内引入所希望的应力梯度的替代办法是使用二次离子源，通过改变电流或电压来选择修改反射镜每一层中的应力。在一个例子中，用PECVD法淀积具有100MPa张应力的0.5微米厚的氮化硅层，而上反射镜则在100℃下用700V的离子束溅射来淀积上DBR。在除去牺牲层后所得的反射镜曲率约1mm。而且在淀积反射镜期间衬底温度从室温改变到120℃在反射镜层中进一步引起应力梯度，而使反射镜的曲率减小到0.75mm。
与共焦腔可调谐滤光器(图1)类似，用共焦谐振腔方案的革新微腔设计在MEM可调谐VCSEL中也提供了稳定的空间基模。特别是对于可调谐VCSEL结构，增益区处于一组平的DBR和一组可变曲率的DBR之间确定的法布里-珀罗腔内，如图2所示。基模激励增益区产生圆形的空间单模受激发射。结果，自然形成横向的光学模式限制而不必形成横向波导。这就得到了高效的VCSEL。
共焦腔方案同样可用于固定波长的VCSEL，如图5所示。如前面所解释的，在固定波长的VCSEL中空间基模提供了稳定的横向光学限制，从而导致单模受激发射。
                     竞争的技术
近来已有波长小于1.0微米的固定波长VCSEL商品。
但目前可调谐VCSEL或MEM可调谐法布里-珀罗滤光器还没有商品。
唯一的可调谐滤光器商品或是依赖于带有复杂的反馈系统的压电驱动器(Queensgate Instruments，England)，或是使用夹在两个交叉的偏振器间的双折射材料(Cambridge Research Instruments，Massachusetts，使用液晶)。
压电可调谐滤光器具有0.1nm的分辨率，50nm的调谐范围，但也要求高工作电压。
液晶基的滤光器可有较好的分辨率，但效率低，如低达99.0％。
上述两个系统的制作是劳动密集型的，因而成本高。例如Queensgate Instruments的顶级型(top-of-the-line)价格在10,000美元以上。这样高的成本以及此系统的庞大，使之对多数应用都是不现实的。尤其是在一些应用中，例如将来的通讯网络，将为用户提供声音、图象、数据及与上游的通讯，所有这些都通过一根光缆，需用便宜的、紧凑的滤光器和激光源。相信在宽范围内光缆的可行性取决于使用紧凑、便宜的器件，例如本发明的器件。
已做过一些努力来实现这一目标。但只限于小规模的研究，报导了可调谐LED、VCSEL和MEM可调谐法布里-珀罗滤光器。
例如，Larson等发表了一些结果：(1)GaAs基可调谐滤光器(如见Larson，M.C.，Pezeshki，B.，and Harris，J.S.，“Vertical coupled-cavitymicrointerferometer on GaAs with deformable-membrane topmirror”，IEEE Photonics Technology Letters，Vol.7，pp.382-384，1995)；(2)LED(如见Larson，M.C.and Harris，J.S.，“Broadly-tunableresonant-cavity light emission”，Applied Physics Letters，Vol.67，No.5，pp.590-592，1995)；(3)VCSEL(如见Larson，M.C.，Massengale，A.R.，and Harris，J.S.，“Continuously tunable micromachined vertical-cavity surface emitting laser with 18 nm wavelength range”，Electronic Letters，Vol.32，No.19，pp.330-332，1996)。
这些结果表明，Larson等用GaAs/AlAs作下DBR，镀金的氮化硅膜作上反射镜。在前述的Larson等的所有器件中，上反射镜是在用盐酸湿法选择腐蚀掉下面的GaAlAs牺牲层后才被放开的。由于这种技术未对底割进行控制，上反射镜支撑结构的长度在器件与器件间是不确定的。而且，由于Larson等的器件的上反射镜带宽和反射率都低于本发明的介质膜DBR，所以Larson等的器件的调谐范围是有限的，其谱线宽度也比本发明提供的器件要宽。
类似地，Tran等已表明：(1)可调谐法布里-珀罗滤光器(如见Tran，A.T.T.T.，Lo.Y.H.，Zhu，Z.H.，Haronian，D.，and Mozdy，E.，“Surface Micromachined Fabry-Perot Tunable Filter”，IEEEPhotonics Technology Letters，Vol.8，No.3，pp.393-395，1996)；(2)LED(如见Christenson，G.L.，Tran，A.T.T.，Zhu，Z.H.，Lo，Y.H.，Hong，M.，Mannaerts，J.P.，and Bhat，R.，“Long-wavelength ResonantVertical-Cavity LED/Photodetector with a 75-nm Tuning Range”，IEEE Photonics Technology Letters，Vol.9，No.6，pp.725-727，1997)；前述的滤光器和LED使用聚酰亚胺作为牺牲层。这个方法同样没有精确控制制造尺寸。此外，对于制作牢固的器件，聚酰亚胺不是稳定的材料，因为老化会使腔长的稳定性变坏。
Vail等也报导了可调谐滤光器(如见Vail，E.C.，Wu，M.S.，Li，G.S.，Eng，L.，and Chang-Hasnain，C.J.，“GaAs micromachined widelytunable Fabry-Perot filters”，Electronic Letters，Vol.31，pp.228-229，1995)和VCSEL(如见Vail，E.C.，Li，G.S.，Yuen，W.，and Chang-Hasnain，C.J.，“High performance micromechanical tunable vertical-cavity surface-emitting lasers”，Electronic Letters，Vol.32，No.20，pp.1888-1889，1996)。Vail等的器件用GaAs/AlAs作上下DBR，带有GaAs牺牲层使上DBR放开。虽然Vail等用干法腐蚀技术选择除去GaAs牺牲层，但还是没有作到精确控制上反射镜的长度。
本发明在以下各方面与前述器件是不同的：
1.本发明提供了精确的方法，由淀积的支撑柱来确定上反射镜支撑的横向尺寸和腔长；
2.本发明通过控制淀积的DBR中的应变来优化对VCSEL增益性质的控制；
3.VCSEL结构的共焦设计可使空间单模、低阈值的光有效地耦合至单模光纤。
本发明的描述要考虑与附图结合，同样的单元都用同样的标号。
图1是侧视的截面图，示意和概略地说明了微机电调谐共焦腔滤光器；
图2是侧视的截面图，示意和概略地说明了共焦腔可调谐垂直腔面发射激光器；
图3(即图3A-3F)包括一系列侧视截面略图，示意地说明了微机电调谐滤光器的制作过程；
图4(即图4A-4G)包括一系列侧视截面略图，示意地说明了微机电调谐垂直腔面发射激光器的制作程序；
图5是侧视的截面图，示意和概略地说明了具有共焦腔的固定波长垂直腔面发射激光器；
图6A-6C表示三种不同形式的可调谐滤光器/VCSEL器件的俯视图，图6A表示薄膜型结构，图6B表示有四个臂的器件结构，图6C表示有三个臂的器件结构；
图7为一示意图，说明了在多量子阱结构中由应变的介质膜分布布拉格反射器引入的压应变。
MEM可调谐滤光器2和MEM可调谐VCSEL 4分别示于图3和图4。
现在参看图4，可调谐VCSEL 4包括增益区6，通常由多量子阱构成，置于机械调谐的高Q值法布里-珀罗腔8中，法布里-珀罗腔是由一对分隔开的DBR 10和12形成的。在本发明中可用施加静电场使一个DBR 12向另一个DBR 10移动。这就改变了法布里-珀罗腔长，并调节发射波长。VCSEL可由光激励，也可由内腔电互连实现电荷注入。
而且，同一基本结构，没有增益区，就起着可调谐滤光器的作用(见图3)。
如果需要，上DBR 12可作成曲面结构，从而形成共焦滤光器(图1)或共焦VCSEL(见图2)。
在半导体激光器受激发射时量子阱提供了必要的增益。对于VCSEL，微腔中谐振的光学模与体积极小的增益区相互作用。结果在相互作用区内由量子阱提供了最大增益。实现这点的最好方法是生长压应变下的量子阱。量子阱中的压应变导致能带结构的各向异性，引起简并的重空穴带和轻空穴带分裂，使重空穴带由轻空穴带上移几十meV(对于1％的压应变)。虽然各向异性导致重空穴有效质量减小，使得接近能带中心处发生跃迁的态密度减少，简并的分裂则导致导带与所希望的重空穴带间粒子数优先反转。由于这两个效应，阈值电流密度减小，对温度的敏感得到改善，微分效率增高。对于1300nm和1500nm的波长尤其希望使用压应变的多量子阱，因为在这样的长波长下俄歇复合和价带内的吸收引起本征损耗。因此不能过分强调VCSEL中增益最大化的重要性。
应变的多量子阱不易生长，也比无应变的量子阱昂贵。
在本发明中提供了一种方法，可在晶体生长后对任何半导体材料的无应变量子阱引入所希望的应变。这个工艺过程要求在淀积介质膜时控制应变量。对于VCSEL，已发现最好淀积一个具有小心选择的应变的DBR堆栈。
例如，参见图7，为了在量子阱中引入压应变，具有张应变的DBR堆10淀积在MQW结构上(例如InGaAsP/InGaAs MQW)，接着将片子倒装键合到一临时衬底20如硅上。然后用外延剥离工艺选择除去临时衬底20，再淀积第二组DBR。
用前述工艺引入MQW的应变量可由下式来近似：
Δa/a＝-2Pl2/c11l1
式中P为一个DBR层中的压应力；c11为MQW层的平均硬度系数(杨氏模量)；l2为MQW层的厚度；l1为介质膜DBR的厚度。由此式，显然在DBR中几个兆帕的张应力将在原来晶格匹配的MQW中引入约1％的压应变。如以前所讨论的，控制淀积DBR的离子束能量可控制引入DBR的应变。典型地以这种方式可在DBR对Si/Al2O3、Si/SiO2、Si/MgO、TiO2/SiO2中引入几千至几千兆帕的应力(张应力或压应力)。
                   器件制作
可调谐VCSEL或滤光器结构的三个示例的示意俯视图如图6A-6C所示。
在图3和图4中分别示出了制作微机电调谐滤光器和VCSEL的步骤的示意截面图。虽然这两种结构(即可调谐滤光器和VCSEL)在形式上类似，但制作这两种器件所用的工艺步骤还是稍有不同的。下面将详细讨论这两种器件每一个的制作步骤。
          MEM可调谐VCSEL/滤光器制作步骤
1.在制作可调谐VCSEL时，DBR 10淀积在MQW结构6的上面。淀积有DBR 10的MQW结构6加到一适当的临时衬底上，如硅、GaAs或蓝宝石。这是用某种方法如倒装键合、熔焊或范德瓦尔斯焊来完成的(见图4A)。另一方面，在制作可调谐滤光器时，DBR 10直接淀积到所选的主衬底24上(图3A)。
2.在制作可调谐VCSEL时，图4A的结构被装到选择的主衬底24上(图4B)。然后用回蚀技术选择除去MQW结构6寄生的临时衬底20(图4B)。在这个方法中用高选择比的腐蚀剂来腐蚀临时衬底20，并在设置的止蚀层26处停止腐蚀。已发现用1∶1混合的浓盐酸与次氯酸在InGaAs上择优腐蚀InP。对于GaAs衬底，柠檬酸与过氧化氢混合物可用来在AlAs上选择除去临时衬底20。另一种对GaAs衬底有用的方法是在临时衬底20及其上淀积的MQW结构6间生长一薄AlAs层。然后AlAs可被选择腐蚀掉。这就可以使MQW结构从GaAs衬底上剥离。
3.这时，对于可调谐滤光器2(图3B)，一个调谐电极28淀积在DBR层10上，对于可调谐VCSEL 4(图4C)则淀积在MQW结构6上。如果合适，可在电极28的局部或全部淀积绝缘层29(即，电学隔离层)。如见图4C(虚线部分)，图中在电极28上用虚线示出了绝缘层29。
4.在衬底24上淀积了DBR层10(对于滤光器)，或MQW结构6和DBR层10(对于VCSEL)以后，预定厚度的聚酰亚胺或铝的牺牲材料30，或某种其他牺牲材料层被淀积在MQW结构6上(对于可调谐VCSEL，图4D)和DBR层10上(对于可调谐滤光器，图3C)。牺牲材料30的聚酰亚胺或铝结构在下面详述的方法中起牺牲层的作用。精确控制牺牲材料30的聚酰亚胺或铝结构的厚度和横向尺寸是十分重要的。这是因为这个淀积层的厚度将决定可调谐法布里-珀罗器件中最终的空腔长度，因而也是器件未偏置时的谐振波长。另一方面，淀积的牺牲材料30的聚酰亚胺或铝的横向尺寸也决定了器件的电压响应和谐振频率。
5.此后，使用腐蚀掩模在牺牲材料30的聚酰亚胺或铝淀积层上刻图形，留下圆盘形的淀积层，在其腐蚀周边形成向外倾斜的边32(图3C和4D)。腐蚀的牺牲材料30的淀积层的尺寸和形状是仔细设计和控制的，因为其外表面将决定上DBR支撑的长度。聚酰亚胺或铝盘的作用如同一个“微型模具”，它精确地控制着可调谐VCSEL或滤光器的横向尺寸和形状。这种对可调谐VCSEL或滤光器横向尺寸的精确控制不是与制作现有的MEM可调谐VCSEL或滤光器所用的已有技术并行的。前面间接提到，在后面的工艺中牺牲材料30的聚酰亚胺或铝层将用适当的干法腐蚀技术选择除去。
6.在用Si3N4膜作上反射镜支撑时，一金属薄层36(图3D和4E)先淀积在露出的聚酰亚胺或铝淀积层的上表面，形成上调谐电极。
7.此后，或是氮化硅薄层，或是非铝的另一种金属薄层，如钛-钨(TiW)，一般表示为37，被淀积在整个结构上，即，在牺牲材料30的聚酰亚胺或铝牺牲层和其余结构上(图3D和4E)。在这种情况下，层37是不透明的，其中心部分被除去(见图3D和3E，及图4E)。
8.然后在器件周边，在器件的膜或系链能与下DBR接触处选择淀积厚的金属(如Al或TiW)或硬的介质层38(如氮化硅)来形成边框(膜型器件，如图6A所示)，或淀积支撑片而形成支撑臂(系链型器件，如图6B或6C)。层38的环面或支撑片的宽度是这样选择的，使得厚金属框由下DBR 10的上面扩展到聚酰亚胺或铝牺牲层30的斜边32，直到牺牲材料30的牺牲层圆盘的上面，如图3E和4F所示。这是个重要的革新，因为在除去了下面的聚酰亚胺或铝的牺牲材料30的牺牲层后，层38的厚金属结构为氮化硅或TiW膜37提供了坚固的支撑。
9.使用腐蚀掩模，通过透明的金属和氮化硅或薄(TiW)膜37一直腐蚀到下面的牺牲材料30的牺牲层圆盘，从而形成了沿径向发散的开孔40(图6A)。这些开孔为腐蚀剂提供了通路来选择除去下面的牺牲材料30的牺牲层圆盘。
10.只在氮化硅/金属膜或TiW膜37的中心42选择淀积直径为几十微米的圆形上DBR堆12(图3E，4G和6A-6C)。这样的选择淀积提供了质量极佳的DBR，这就避免了必须腐蚀上DBR的困难和昂贵的工序。至此，假定在完成的器件中上DBR堆12为弯曲的结构(例如，如图1和2所示)，适当大小和类型的应变在淀积上DBR堆时以前面所讨论的方式被引入上DBR堆12中。
11.最后，用氧等离子体选择除去聚酰亚胺层30(图3F和4G)。这就使得氮化硅/金属膜37与上DBR 12一起被放开了。至此，形成的上DBR堆12具有适当大小和类型的应变，从而形成弯曲的DBR堆，放开了氮化硅/金属膜37就可以假定上DBR堆具有所希望的弯曲结构。在选择除去铝牺牲层30时使用CF4等离子体。因为不用湿法化学腐蚀就没有因表面张力而使放开的氮化硅/金属膜或TiW膜37崩溃的危险。
这就完成了MEM可调谐滤光器/VCSEL的制作，VCSEL的激射可用光泵浦，可使用另一个激励激光器，其波长在所用的MQW的增益谱范围内应是被高度吸收的。本发明所讨论的实现波长调谐的技术也可容易地用于电流注入MEM可调谐VCSEL。在这种情况下，在可调谐VCSEL制作步骤的第一步中，淀积第一个反射膜堆之后，必须在MQW结构的p-i-n结上制作腔内电互连。
前面对本发明的优选示例已用附图作了介绍，且没有限制。对于前面详细叙述的工艺技术将会做出各种修改、变更、改变、改编和类似的行为。因此，本发明应被了解为只受权利要求条款的限制。

Claims (32)

1.一种微机电调谐垂直腔面发射激光器，其特征在于所述激光器包括：
(a)具有上表面的衬底；
(b)具有上表面的下反射镜，所述下反射镜位于所述衬底的上表面；
(c)具有上表面并且确定了多量子阱的增益材料层，所述增益材料层位于所述下反射镜的上表面；
(d)在所说的增益材料的上表面上淀积的一个电极；
(e)一个具有上、下表面和圆周的膜，所述膜的至少一部分在其下表面载有与淀积在所说的增益材料的上表面上的所说电极隔开的上调谐电极，所说的膜确定了在所述增益材料的上表面上淀积的所说电极和所说上调谐电极之间的空腔的长度和横向尺寸；
(f)一个厚的支撑结构，所说的支撑结构与载有所说的上调谐电极的所说的膜的至少一部分周边的至少一部分连接，所说的支撑结构使所说的膜得到稳定的支撑；以及
(g)在载有所述上调谐电极的所说的膜的所说至少一部分上中间定位的上反射镜，所述上反射镜位于所述膜的所述上表面，
其中所说上反射镜响应在所述增益材料的上表面上淀积的所说的电极和所说上调谐电极之间施加的电场相对于所说的下反射镜移动。
2.根据权利要求1的激光器，其中所说的衬底包括半导体材料。
3.根据权利要求1的激光器，其中所说的多量子阱受到压应力。
4.根据权利要求1的激光器，其中所说的下反射镜和所说的上反射镜包括分布布拉格反射器。
5.根据权利要求4的激光器，其中所说的分布布拉格反射器包括交替淀积的四分之一波长厚的介质膜层。
6.根据权利要求5的激光器，其中所说的介质膜层是用Si、Al2O3、SiO2、TiO2、MgO、Ta2O5、氧化锆或其任何组合组成的材料制作的。
7.根据权利要求1的激光器，其中所说的膜在所说的上反射镜和所说的支撑结构间有许多穿通的开孔。
8.根据权利要求7的激光器，其中所说的开孔为沿径向的狭缝。
9.根据权利要求7的激光器，其中所说的开孔为洞孔。
10.根据权利要求7的激光器，其中所说的开孔为螺旋状狭缝。
11.根据权利要求1的激光器，其中所说的支撑结构是由一环形圈构成的，它的材料选自氮化硅和钛钨这组材料。
12.根据权利要求1的激光器，其中所说的膜是由Si3N4和TiW这组材料制作的。
13.根据权利要求1的激光器，其中所说的下反射镜是平面的，而所说的上反射镜是曲面的，这样就在所说的反射镜堆间形成了稳定的共焦谐振腔。
14.根据权利要求13的激光器，其中所说的稳定的共焦谐振腔具有明确限定的近高斯型结构。
15.根据权利要求13的激光器，其中所说的上反射镜具有一定曲率半径，所说的曲率半径被优化以使得所说的腔的模式尺寸与光纤芯的尺寸相匹配。
16.一种制作微机电调谐垂直腔面发射激光器的方法，其特征在于所述方法包括：
(a)提供一个具有衬底的部件，在所说的衬底上有一个下反射镜，在所说的下反射镜上有一增益材料层；
(b)在所说的增益材料上淀积一电极；
(c)在所说的增益材料和电极上淀积预定厚度的牺牲材料层；
(d)掩蔽腐蚀牺牲材料从而产生一中心结构，它的周边在所说的由增益材料和电极形成的结构上是向内倾斜的；
(e)在所说的中心结构上淀积上调谐电极；
(f)在由增益材料、中心结构和上调谐电极形成的结构上淀积一薄层第二种材料；
(g)在所说的第二种材料层上淀积支撑材料的厚环圈，使得所说的环圈覆盖了所说的第二种材料层的倾斜的周边，并向所说的倾斜的周边内延伸至邻近和平行于所说中心结构的上表面，向所说的倾斜的周边外延伸至邻近和平行于所说的增益材料的上表面；
(h)在邻近所说中心结构上表面的所说的第二种材料层上，在其圆心的部分与所说的环圈内边缘间掩蔽腐蚀开孔；
(i)在所说的圆心的部分上选择淀积上反射镜；
(j)通过所说的开孔用腐蚀技术选择除去所说的中心结构。
17.根据权利要求16的方法，其中所说的牺牲材料是在聚酰亚胺、铝和光致抗蚀剂这组材料中选择的。
18.根据权利要求16的方法，其中所说的中心结构为圆盘形。
19.根据权利要求16的方法，其中所说的中心结构为多边形。
20.根据权利要求16的方法，其中所说的第二种材料选自氮化硅和非铝金属组成的这组材料。
21.根据权利要求16的方法，其中所说的支撑材料选自氮化硅和一种金属组成的这组材料。
22.根据权利要求16的方法，其中所说的腐蚀技术包括干法腐蚀。
23.根据权利要求16的方法，其中所说的腐蚀技术包括湿法腐蚀。
24.根据权利要求16的方法，其中所说的上反射镜和下反射镜包括分布布拉格反射器。
25.根据权利要求16的方法，其中所说的上反射镜和下反射镜材料选自Si、Al2O3、SiO2、TiO2、MgO、Ta2O5、氧化锆或其任何组合组成的这组材料。
26.根据权利要求16的方法，其中所说的厚环圈由TiW形成。
27.根据权利要求16的方法，其中所说的中心结构是由聚酰亚胺形成的，所说的腐蚀是用氧等离子体来实现的。
28.根据权利要求16的方法，其中所说的中心结构包括铝，所说的腐蚀是用CF4等离子体来实现的。
29.根据权利要求16的方法，其中所说的下反射镜是平面的，而在步骤(j)后，所说的上反射镜是曲面的，这样就在所说的反射镜间形成了稳定的共焦谐振腔。
30.根据权利要求29的方法，其中所说的稳定的共焦谐振腔具有明确限定的近高斯型结构。
31.根据权利要求29的方法，其中所说的上反射镜的曲率是在上反射镜中引入应力梯度来控制的。
32.根据权利要求31的方法，其中所说的应力梯度是由控制淀积温度或淀积电压的变化来产生的。
CNB98813831XA 1997-12-29 1998-12-28 微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器 Expired - Fee Related CN1179191C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6893197P 1997-12-29 1997-12-29
US60/068,931 1997-12-29
US09/105,399 1998-06-26
US09/105,399 US6438149B1 (en) 1998-06-26 1998-06-26 Microelectromechanically tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1285034A CN1285034A (zh) 2001-02-21
CN1179191C true CN1179191C (zh) 2004-12-08

Family

ID=26749529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB98813831XA Expired - Fee Related CN1179191C (zh) 1997-12-29 1998-12-28 微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6645784B2 (zh)
EP (1) EP1053574A4 (zh)
JP (1) JP2002500446A (zh)
CN (1) CN1179191C (zh)
AU (1) AU764799B2 (zh)
CA (1) CA2316858A1 (zh)
WO (1) WO1999034484A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1812302B (zh) * 2005-01-27 2010-05-12 中国科学院半导体研究所 一种高效热调谐共振腔增强型探测器及其制作方法
TWI733579B (zh) * 2019-09-09 2021-07-11 全新光電科技股份有限公司 垂直共振腔表面放射雷射二極體（vcsel）的量測方法及磊晶片測試治具

Families Citing this family (127)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6295130B1 (en) * 1999-12-22 2001-09-25 Xerox Corporation Structure and method for a microelectromechanically tunable fabry-perot cavity spectrophotometer
US6407851B1 (en) 2000-08-01 2002-06-18 Mohammed N. Islam Micromechanical optical switch
US6590710B2 (en) * 2000-02-18 2003-07-08 Yokogawa Electric Corporation Fabry-Perot filter, wavelength-selective infrared detector and infrared gas analyzer using the filter and detector
US6407376B1 (en) 2000-03-03 2002-06-18 Axsun Technologies, Inc. Optical channel monitoring system with self-calibration
US6836366B1 (en) * 2000-03-03 2004-12-28 Axsun Technologies, Inc. Integrated tunable fabry-perot filter and method of making same
US6341039B1 (en) 2000-03-03 2002-01-22 Axsun Technologies, Inc. Flexible membrane for tunable fabry-perot filter
US6373632B1 (en) * 2000-03-03 2002-04-16 Axsun Technologies, Inc. Tunable Fabry-Perot filter
US6776536B1 (en) 2000-03-03 2004-08-17 Axsun Technologies, Inc. Integrated optical system monitoring system
US7348541B1 (en) 2000-03-03 2008-03-25 Axsun Technologies, Inc. Optical channel monitoring system with simultaneous C-band and L-band detection
US6678084B2 (en) 2000-03-20 2004-01-13 Np Photonics, Inc. Methods of making mechanisms in which relative locations of elements are maintained during manufacturing
AU2001249289A1 (en) 2000-03-20 2001-10-03 Solus Micro Technologies, Inc. Electrostatically-actuated tunable optical components using entropic materials
US6597461B1 (en) 2000-03-20 2003-07-22 Parvenu, Inc. Tunable fabry-perot interferometer using entropic materials
US6665109B2 (en) 2000-03-20 2003-12-16 Np Photonics, Inc. Compliant mechanism and method of forming same
US6747775B2 (en) 2000-03-20 2004-06-08 Np Photonics, Inc. Detunable Fabry-Perot interferometer and an add/drop multiplexer using the same
US6747784B2 (en) 2000-03-20 2004-06-08 Np Photonics, Inc. Compliant mechanism and method of forming same
US6724785B1 (en) * 2000-04-14 2004-04-20 Agilent Technologies, Inc. Tunable fabry-perot filters and lasers with reduced frequency noise
US6400738B1 (en) * 2000-04-14 2002-06-04 Agilent Technologies, Inc. Tunable Fabry-Perot filters and lasers
US6538748B1 (en) * 2000-04-14 2003-03-25 Agilent Technologies, Inc Tunable Fabry-Perot filters and lasers utilizing feedback to reduce frequency noise
US6795605B1 (en) 2000-08-01 2004-09-21 Cheetah Omni, Llc Micromechanical optical switch
US6628685B1 (en) * 2000-08-21 2003-09-30 Chan-Long Shieh Method of fabricating long-wavelength VCSEL and apparatus
US6466354B1 (en) * 2000-09-19 2002-10-15 Silicon Light Machines Method and apparatus for interferometric modulation of light
US6445838B1 (en) 2000-09-29 2002-09-03 Corning Incorporated Tunable optical component
US6790698B2 (en) 2000-10-19 2004-09-14 Axsun Technologies, Inc. Process for integrating dielectric optical coatings into micro-electromechanical devices
US6580516B1 (en) * 2000-11-01 2003-06-17 Agilent Technologies, Inc. Tunable Fabry Perot microelectromechanical resonator adapted for optical filters and lasers with reduced optical power-dependent tuning
US6721098B2 (en) * 2000-12-22 2004-04-13 Axsun Technologies, Inc. Triple electrode MOEMS tunable filter and fabrication process therefor
KR100374796B1 (ko) * 2001-02-02 2003-03-03 삼성전기주식회사 Ｐ형 전극과 활성층 사이에 효과적인 정공 확산을 위한 스페이서를 구비하는 ＧａＮ 면 발광 레이저 다이오드 및그 제조 방법
US7145704B1 (en) 2003-11-25 2006-12-05 Cheetah Omni, Llc Optical logic gate based optical router
US6721473B1 (en) 2001-02-02 2004-04-13 Cheetah Omni, Llc Variable blazed grating based signal processing
US6833958B2 (en) 2001-02-06 2004-12-21 Agilent Technologies, Inc. Optical cavities for optical devices
US6768756B2 (en) 2001-03-12 2004-07-27 Axsun Technologies, Inc. MEMS membrane with integral mirror/lens
JP4174322B2 (ja) * 2001-03-15 2008-10-29 エコール ポリテクニーク フェデラル ドゥ ローザンヌ（エーペーエフエル） 垂直共振器面発光レーザとその製造方法
US20020176470A1 (en) * 2001-03-16 2002-11-28 Knopp Kevin J. Phase compensated distributed bragg reflector
US6639932B1 (en) 2001-03-16 2003-10-28 Coretek, Inc. Vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) with cavity compensated gain
US6810062B2 (en) * 2001-04-11 2004-10-26 Axsun Technologies, Inc. Passive optical resonator with mirror structure suppressing higher order transverse spatial modes
FR2824188B1 (fr) * 2001-04-25 2003-12-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif optique comportant une pluralite de cavites resonantes de longueurs differentes associees a differentes longueurs d'ondes
EP1265327B1 (en) * 2001-06-02 2007-11-07 Seoul National University Industry Foundation Vertical cavity surface emitting laser
US7002697B2 (en) * 2001-08-02 2006-02-21 Aegis Semiconductor, Inc. Tunable optical instruments
US6785001B2 (en) 2001-08-21 2004-08-31 Silicon Light Machines, Inc. Method and apparatus for measuring wavelength jitter of light signal
US6666979B2 (en) 2001-10-29 2003-12-23 Applied Materials, Inc. Dry etch release of MEMS structures
AU2003208179B2 (en) * 2002-03-08 2008-12-18 The University Of Western Australia Tunable cavity resonator and method of fabricating same
AUPS098002A0 (en) 2002-03-08 2002-03-28 University Of Western Australia, The Tunable cavity resonator, and method of fabricating same
US6768757B2 (en) * 2002-03-29 2004-07-27 Nortel Networks, Ltd. Cavity mirror for optically-pumped vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL)
JP3821041B2 (ja) * 2002-04-26 2006-09-13 横河電機株式会社 面発光レーザ
US6953702B2 (en) * 2002-05-16 2005-10-11 Agilent Technologies, Inc. Fixed wavelength vertical cavity optical devices and method of manufacture therefor
US6806110B2 (en) 2002-05-16 2004-10-19 Agilent Technologies, Inc. Monolithic multi-wavelength vertical-cavity surface emitting laser array and method of manufacture therefor
JP3801099B2 (ja) * 2002-06-04 2006-07-26 株式会社デンソー チューナブルフィルタ、その製造方法、及びそれを使用した光スイッチング装置
DE10226305C1 (de) * 2002-06-13 2003-10-30 Infratec Gmbh Infrarotsensorik Durchstimmbares, schmalbandiges Bandpassfilter für die Infrarot-Messtechnik
US6970488B2 (en) * 2002-10-16 2005-11-29 Eastman Kodak Company Tunable organic VCSEL system
KR100489801B1 (ko) * 2002-12-10 2005-05-16 한국전자통신연구원 파장가변 광 필터 및 그 제조방법
DE10318767B4 (de) * 2003-04-25 2008-09-04 Universität Kassel Mikromechanisch aktuierbares, optoelektronisches Bauelement
US7447891B2 (en) * 2003-04-30 2008-11-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Light modulator with concentric control-electrode structure
US6894586B2 (en) * 2003-05-21 2005-05-17 The Regents Of The University Of California Radial bulk annular resonator using MEMS technology
DE602004007432T2 (de) * 2003-05-23 2008-03-13 Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C., Marlborough Halbleiterlaser mit externem Resonator enthaltend ein Etalon und Verfahren zur Herstellung desselben
DE10331586B4 (de) * 2003-07-09 2006-08-31 Universität Kassel Mikrolaser-Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
JP3770326B2 (ja) * 2003-10-01 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 分析装置
KR100595999B1 (ko) * 2003-12-22 2006-07-07 한국전자통신연구원 파장가변 필터
CN100345015C (zh) * 2003-12-30 2007-10-24 侯继东 一类基于微机电系统技术的可调光学器件
US7064037B2 (en) * 2004-01-12 2006-06-20 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Silicon-germanium virtual substrate and method of fabricating the same
US7061659B2 (en) * 2004-03-31 2006-06-13 Intel Corporation Thermally tuned filter having a pre-stressed membrane
US20060066932A1 (en) * 2004-09-27 2006-03-30 Clarence Chui Method of selective etching using etch stop layer
US20060193356A1 (en) * 2005-01-18 2006-08-31 Robert Osiander Die level optical transduction systems
JP4603489B2 (ja) * 2005-01-28 2010-12-22 セイコーエプソン株式会社 波長可変フィルタ
JP4830358B2 (ja) * 2005-06-14 2011-12-07 富士ゼロックス株式会社 面発光レーザの製造方法
DE102006002605B4 (de) 2006-01-13 2018-09-13 Hans Joachim Eichler Optisches Modul mit einer Lichtleitfaser und einer Fabry-Perot Schichtstruktur als elektrooptischer Modulator und abstimmbares Filter
DE102006009424A1 (de) * 2006-02-24 2007-09-06 Universität Rostock Elektrohydrodynamische Mikropumpe und deren Verwendung
US7459624B2 (en) 2006-03-29 2008-12-02 Harmonix Music Systems, Inc. Game controller simulating a musical instrument
US20080158568A1 (en) * 2006-04-10 2008-07-03 General Electric Company Interferometer and method for fabricating same
US20090088249A1 (en) 2007-06-14 2009-04-02 Robert Kay Systems and methods for altering a video game experience based on a controller type
US8678896B2 (en) 2007-06-14 2014-03-25 Harmonix Music Systems, Inc. Systems and methods for asynchronous band interaction in a rhythm action game
WO2008157298A2 (en) * 2007-06-15 2008-12-24 Board Of Regents, The University Of Texas System Thin flexible sensor
JP2009037811A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Sumitomo Chemical Co Ltd 有機ｅｌ装置の製造方法
US7609916B2 (en) 2007-09-13 2009-10-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrical contact apparatus for optical waveguides
WO2010006054A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 Harmonix Music Systems, Inc. Systems and methods for simulating a rock and band experience
FI125817B (fi) 2009-01-27 2016-02-29 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Parannettu sähköisesti säädettävä Fabry-Perot-interferometri, välituote, elektrodijärjestely ja menetelmä sähköisesti säädettävän Fabry-Perot-interferometrin tuottamiseksi
WO2010094030A1 (en) * 2009-02-16 2010-08-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Strained semiconductor materials, devices and methods therefore
US8465366B2 (en) 2009-05-29 2013-06-18 Harmonix Music Systems, Inc. Biasing a musical performance input to a part
US8449360B2 (en) 2009-05-29 2013-05-28 Harmonix Music Systems, Inc. Displaying song lyrics and vocal cues
NO336140B1 (no) * 2009-09-18 2015-05-26 Sintef Aktuator for mikro optisk enhet
JP5105626B2 (ja) * 2009-10-09 2012-12-26 株式会社リコー 面発光レーザ素子およびその作製方法および面発光レーザアレイおよび波長多重伝送システム
US9981193B2 (en) 2009-10-27 2018-05-29 Harmonix Music Systems, Inc. Movement based recognition and evaluation
WO2011056657A2 (en) 2009-10-27 2011-05-12 Harmonix Music Systems, Inc. Gesture-based user interface
JP5348032B2 (ja) * 2010-03-16 2013-11-20 セイコーエプソン株式会社 光フィルター並びにそれを用いた分析機器及び光機器
US8568234B2 (en) 2010-03-16 2013-10-29 Harmonix Music Systems, Inc. Simulating musical instruments
WO2011155958A1 (en) 2010-06-11 2011-12-15 Harmonix Music Systems, Inc. Dance game and tutorial
US8562403B2 (en) 2010-06-11 2013-10-22 Harmonix Music Systems, Inc. Prompting a player of a dance game
US9358456B1 (en) 2010-06-11 2016-06-07 Harmonix Music Systems, Inc. Dance competition game
JP5625614B2 (ja) 2010-08-20 2014-11-19 セイコーエプソン株式会社 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器
US9024166B2 (en) 2010-09-09 2015-05-05 Harmonix Music Systems, Inc. Preventing subtractive track separation
JP5810512B2 (ja) * 2010-11-12 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 光学装置
JP2013545318A (ja) 2010-12-20 2013-12-19 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 面発光レーザシステム及びその製造方法
US8855149B2 (en) * 2011-08-11 2014-10-07 Ludwig-Maximilians-Universität München Dynamical Fabry-Pérot tuneable filter device
US9148726B2 (en) * 2011-09-12 2015-09-29 Infineon Technologies Ag Micro electrical mechanical system with bending deflection of backplate structure
US9472695B2 (en) * 2012-04-18 2016-10-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Opto-coupler and method of manufacturing the same
GB201207881D0 (en) 2012-05-04 2012-06-20 Isis Innovation Active chemical sensing using optical microcavity
GB201207880D0 (en) * 2012-05-04 2012-06-20 Isis Innovation Tunable optical filter
US9105492B2 (en) * 2012-05-08 2015-08-11 LuxVue Technology Corporation Compliant micro device transfer head
CN104521078B (zh) 2012-07-27 2018-03-20 统雷有限公司 宽范围可调谐的放大短腔激光器
KR101946035B1 (ko) * 2012-09-18 2019-04-25 한국전자통신연구원 수직공진 표면방출 레이저 및 그의 제조방법
CN102914503A (zh) * 2012-09-26 2013-02-06 华侨大学 光谱分析仪及其g-t谐振腔阵列的制作方法
CN103048283B (zh) * 2012-11-23 2015-03-18 姜利军 可调滤波器以及非色散气体探测器
US8969109B1 (en) 2013-09-05 2015-03-03 International Business Machines Corporation Tunable light-emitting diode
EP3069420B1 (en) * 2013-11-13 2017-10-04 Danmarks Tekniske Universitet Method for generating a compressed optical pulse
CA2931252A1 (en) * 2013-11-26 2015-06-04 Inphenix, Inc. Wavelength tunable mems-fabry perot filter
JP2015103740A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 キヤノン株式会社 面発光レーザ、およびそれを用いた光干渉断層計
JP5915693B2 (ja) * 2014-05-12 2016-05-11 セイコーエプソン株式会社 光フィルター及び光フィルターモジュール並びに分析機器及び光機器
JP2015233127A (ja) 2014-05-12 2015-12-24 キヤノン株式会社 面発光レーザ、レーザアレイ、光源装置、情報取得装置及び光干渉断層計
EP2963744B1 (en) * 2014-06-30 2019-04-03 Canon Kabushiki Kaisha Surface emitting laser and optical coherence tomography apparatus including the same
WO2016014078A1 (en) * 2014-07-25 2016-01-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Tunable optical device
JP6685701B2 (ja) * 2014-12-26 2020-04-22 キヤノン株式会社 面発光レーザ、情報取得装置、撮像装置、レーザアレイ及び面発光レーザの製造方法
JP6576092B2 (ja) 2015-04-30 2019-09-18 キヤノン株式会社 面発光レーザ、情報取得装置及び撮像装置
WO2016201090A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Optomechanical doubly resonant 2d frequency doubling devices
US9715102B2 (en) 2015-06-11 2017-07-25 Snaptrack, Inc. Electromechanical systems device with hinges for reducing tilt instability
DE102015115926A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-23 fos4X GmbH Faseroptischer Drucksensor und Verfahren
JP5969677B2 (ja) * 2015-10-05 2016-08-17 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． マルチモードのモノリシック垂直共振器面発光レーザアレイ及びこれを用いたレーザシステム
US9885888B2 (en) * 2016-02-08 2018-02-06 International Business Machines Corporation Integrated microwave-to-optical single-photon transducer with strain-induced electro-optic material
CN118091929A (zh) * 2016-08-24 2024-05-28 浜松光子学株式会社 法布里-珀罗干涉滤光器
US11594859B2 (en) * 2017-07-18 2023-02-28 Sony Corporation Light emitting element and light emitting element array
CN108054627B (zh) * 2018-01-24 2024-03-29 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种匀滑时间波形窄线宽1319nm脉冲激光器
CN108645344B (zh) * 2018-04-12 2019-11-15 北京航空航天大学 一种基于法布里-珀罗干涉的空芯光子晶体光纤纤芯尺寸测量装置及方法
JP6650961B2 (ja) * 2018-04-25 2020-02-19 キヤノン株式会社 面発光レーザ、およびそれを用いた光干渉断層計
WO2019217868A1 (en) 2018-05-11 2019-11-14 Axsun Technologies, Inc. Optically pumped tunable vcsel employing geometric isolation
CN109638644A (zh) * 2019-01-25 2019-04-16 清华-伯克利深圳学院筹备办公室 一种扫频光源及其制作方法
CN109696771B (zh) * 2019-03-08 2021-04-27 京东方科技集团股份有限公司 偏光结构、显示面板及显示装置
CN110212408A (zh) * 2019-05-31 2019-09-06 度亘激光技术（苏州）有限公司 一种垂直腔面发射激光器及其制备方法
US20230194853A1 (en) * 2020-01-17 2023-06-22 Shenzhen Hypernano Optics Technology Co., Ltd Adjustable infrared optical filter device
JP7537386B2 (ja) 2021-07-06 2024-08-21 横河電機株式会社 光共振器及び面発光レーザー
DE102022110322A1 (de) 2022-04-28 2023-11-02 Ams-Osram International Gmbh Elektroakustischer wandler, verfahren zur erfassung von schallwellen und verfahren zur umwandlung von schallwellen in elektrische signale

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2029083B (en) * 1978-08-18 1982-08-11 Standard Telephones Cables Ltd Semiconductor waveguide devices
US4867532A (en) 1985-10-16 1989-09-19 British Telecommunications Public Limited Company Wavelength selection device having a diffraction grating mounted on a torsion member
GB2186708B (en) * 1985-11-26 1990-07-11 Sharp Kk A variable interferometric device and a process for the production of the same
JPH01222430A (ja) * 1988-03-01 1989-09-05 Fujitsu Ltd 歪超格子バッファ
US5012304A (en) * 1989-03-16 1991-04-30 Bell Communications Research, Inc. Semiconductor devices having strain-induced lateral confinement of charge carriers
US5022745A (en) 1989-09-07 1991-06-11 Massachusetts Institute Of Technology Electrostatically deformable single crystal dielectrically coated mirror
JPH0422185A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Mitsubishi Electric Corp 半導体光素子
US5142414A (en) * 1991-04-22 1992-08-25 Koehler Dale R Electrically actuatable temporal tristimulus-color device
US5331658A (en) * 1992-08-26 1994-07-19 Motorola, Inc. Vertical cavity surface emitting laser and sensor
US5291502A (en) * 1992-09-04 1994-03-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Jr. University Electrostatically tunable optical device and optical interconnect for processors
JPH0697570A (ja) * 1992-09-14 1994-04-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レーザー素子端面の反射鏡およびその製造方法
US5416790A (en) * 1992-11-06 1995-05-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor laser with a self-sustained pulsation
FI96450C (fi) * 1993-01-13 1996-06-25 Vaisala Oy Yksikanavainen kaasun pitoisuuden mittausmenetelmä ja -laitteisto
US5381434A (en) * 1993-03-30 1995-01-10 Bell Communications Research, Inc. High-temperature, uncooled diode laser
US5679152A (en) * 1994-01-27 1997-10-21 Advanced Technology Materials, Inc. Method of making a single crystals Ga*N article
FI94804C (fi) * 1994-02-17 1995-10-25 Vaisala Oy Sähköisesti säädettävä pintamikromekaaninen Fabry-Perot-interferometri käytettäväksi optisessa materiaalianalyysissä
US5491710A (en) * 1994-05-05 1996-02-13 Cornell Research Foundation, Inc. Strain-compensated multiple quantum well laser structures
US5561680A (en) * 1994-12-20 1996-10-01 Philips Electronics North America Corporation II-VI semiconductor diode laser having a strained layer
US5594751A (en) * 1995-06-26 1997-01-14 Optical Concepts, Inc. Current-apertured vertical cavity laser
US5739945A (en) * 1995-09-29 1998-04-14 Tayebati; Parviz Electrically tunable optical filter utilizing a deformable multi-layer mirror
US5771253A (en) * 1995-10-13 1998-06-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University High performance micromechanical tunable verticle cavity surface emitting laser
US5629951A (en) 1995-10-13 1997-05-13 Chang-Hasnain; Constance J. Electrostatically-controlled cantilever apparatus for continuous tuning of the resonance wavelength of a fabry-perot cavity
US5851310A (en) * 1995-12-06 1998-12-22 University Of Houston Strained quantum well photovoltaic energy converter
FR2743195B1 (fr) * 1995-12-27 1998-02-06 Alsthom Cge Alcatel Laser semi-conducteur a emission par la surface
DE19605794A1 (de) * 1996-02-16 1997-08-21 Sel Alcatel Ag Monolithisch integriertes optisches oder optoelektronisches Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren
US6399970B2 (en) * 1996-09-17 2002-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. FET having a Si/SiGeC heterojunction channel
US5825796A (en) * 1996-09-25 1998-10-20 Picolight Incorporated Extended wavelength strained layer lasers having strain compensated layers
US5835517A (en) 1996-10-04 1998-11-10 W. L. Gore & Associates, Inc. WDM multiplexer-demultiplexer using Fabry-Perot filter array

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1812302B (zh) * 2005-01-27 2010-05-12 中国科学院半导体研究所 一种高效热调谐共振腔增强型探测器及其制作方法
TWI733579B (zh) * 2019-09-09 2021-07-11 全新光電科技股份有限公司 垂直共振腔表面放射雷射二極體（vcsel）的量測方法及磊晶片測試治具

Also Published As

Publication number Publication date
EP1053574A4 (en) 2002-11-06
WO1999034484A2 (en) 1999-07-08
CA2316858A1 (en) 1999-07-08
AU764799B2 (en) 2003-08-28
EP1053574A2 (en) 2000-11-22
CN1285034A (zh) 2001-02-21
US6645784B2 (en) 2003-11-11
AU2017499A (en) 1999-07-19
JP2002500446A (ja) 2002-01-08
WO1999034484A3 (en) 1999-09-10
US20030012231A1 (en) 2003-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1179191C (zh) 微机电调谐共焦垂直腔面发射激光器与法布里-珀罗滤光器
US6438149B1 (en) Microelectromechanically tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter
EP1363370B1 (en) Fixed wavelength vertical cavity optical devices and method of manufacture thereof
US6584126B2 (en) Tunable Fabry-Perot filter and tunable vertical cavity surface emitting laser
US6744805B2 (en) Single mode operation of microelectromechanically tunable, half-symmetric, vertical cavity surface emitting lasers
US6806110B2 (en) Monolithic multi-wavelength vertical-cavity surface emitting laser array and method of manufacture therefor
US20020048301A1 (en) Single mode operation of microelectromechanically tunable, half-symmetric, vertical cavity surface emitting lasers
EP1264374A2 (en) Coupled cavity high power semiconductor laser
WO2012087282A1 (en) Vertical-cavity surface-emitting laser system and method for fabricating the same
WO2010111269A2 (en) Hybrid vertical cavity light emitting sources and processes for forming the same
EP2369696A1 (en) Surface-Emitting semiconductor laser and method of manufacture thereof
JP4360806B2 (ja) 光学的にポンピングされる面発光型半導体レーザ装置および該装置の製造方法
US6628685B1 (en) Method of fabricating long-wavelength VCSEL and apparatus
GB2582378A (en) Vertical external cavity surface emitting laser with improved external mirror structure
US20020159491A1 (en) Surface emitting laser
US11799056B2 (en) Single-photon source with high indiscernibility factor
AU2003262330A1 (en) Microelectromechanically tunable, confocal, vertical cavity surface emitting laser and fabry-perot filter

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee