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說(shuō)明：本文大部分內(nèi)容來(lái)自《單頻半導(dǎo)體激光器——原理、技術(shù)和應(yīng)用》總主編王之江，編著方祖捷，蔡海文，陳高庭，翟榮輝。

    半導(dǎo)體激光器利用半導(dǎo)體材料的解理面作為腔鏡,無(wú)論是否制作了高反或增透介質(zhì)膜濾波器,其反射率在增益帶寬內(nèi)都是平坦的。腔縱模決定于兩腔面間的F-P干涉,不具備縱模選擇性，因此,F-P腔激光器難以保證單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)。即使在一定的結(jié)構(gòu)下和一定的直流偏置電流下,某一單縱模有壓倒性的優(yōu)勢(shì),在高頻調(diào)制下這種優(yōu)勢(shì)也會(huì)消失,而往往呈現(xiàn)多縱模運(yùn)轉(zhuǎn)。

技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，必然還有新型單片集成單頻半導(dǎo)體激光器出現(xiàn)，歡迎讀者留言討論。如光子晶體激光器 (PCSEL)。

以光通信為主的許多實(shí)際應(yīng)用必須使用動(dòng)態(tài)單縱模激光器。半導(dǎo)體工藝將光柵與半導(dǎo)體激光器的有源區(qū)結(jié)合在一起,研制成以分布反饋

(Distributed Feedback,DFB)激光器、分布布拉格反射(Distributed Bragg

Reflector,DBR)激光器為代表的單片集成單頻激光器。

1.DFB激光器基于布拉格衍射的基本原理,實(shí)現(xiàn)了分布式的反射和激光振蕩。與傳統(tǒng)法布里-珀羅(F-P)激光器依賴兩端面反射不同，在有源區(qū)（增益介質(zhì)）附近的波導(dǎo)層中，制作了一層具有周期性折射率變化的布拉格光柵，像無(wú)數(shù)個(gè)微小的、周期排列的鏡子，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇和光反饋。

    DFB激光器中的光柵分為折射率光柵和增益光柵兩種，它們的光譜特性有很大的差別。折射率光柵DFB激光器在布拉格波長(zhǎng)附近有一個(gè)不能激射的波長(zhǎng)區(qū)間,稱為阻帶(Stop Band)。增益耦合光柵也只能在布拉格波長(zhǎng)上實(shí)現(xiàn)激射。

    阻帶的存在源于一維折射率光柵的布拉格衍射效應(yīng)。上圖為一個(gè)定性解釋?？紤]DFB光柵為左右兩段，分解線將所在光柵周期劃分為兩半，以此作為起點(diǎn)向左右兩邊考察。左右兩個(gè)光柵波紋的起始相位p存在大體上為半個(gè)周期的相移，對(duì)應(yīng)于入/4的光波相移?？紤]兩段光柵相對(duì)的反射，右段向左的反射為r₁;左段向右的反射需表示為r₂exp(jπ/2)。考慮光強(qiáng)反射率,相當(dāng)于激光器兩腔面反射率之乘積為一負(fù)數(shù)(-r₁²r₂²),因而不能滿足激射的基本條件。假如在光柵中引入相應(yīng)的相移,如圖中虛線所示,使r₁與r₂有相同的相位因子,光強(qiáng)反射率之乘積將大于零,就可以允許在布拉格波長(zhǎng)上激射。

    折射率光柵DFB激光器不能在布拉格波長(zhǎng)上激射,其激射波長(zhǎng)移到其兩側(cè)的縱模上。在完全均勻、對(duì)稱光柵的情況下，兩個(gè)縱模都有可能激射，這就引起兩縱模間的競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致大的強(qiáng)度噪聲。由于隨機(jī)的工藝制作因素或使用條件的因素，兩者之一也有可能勝出而較穩(wěn)定地工作。為消除阻帶,實(shí)現(xiàn)在布拉格波長(zhǎng)上的單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)，相移折射率光柵是普遍采用的技術(shù)。就是在光柵中間的某個(gè)位置上,引入光柵周期的相移。下圖中灰色細(xì)線為無(wú)相移光柵的情況。相移DFB激光器的理論分析,需要將光柵分為兩段列出傳輸方程,兩段的折射率調(diào)制周期和幅度相同,兩段之間有相移2φ。

    通常DFB激光器需要采用二步外延生長(zhǎng)的工藝制作。半導(dǎo)體晶體最常用和成熟的生長(zhǎng)方法是有機(jī)金屬化學(xué)汽相沉積(Metal Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD)和分子束外延(Molecular Beam Epitaxy,MBE)技術(shù)。

首先在襯底(通常為N型半導(dǎo)體)上生長(zhǎng)N型限制層、N型波導(dǎo)層、量子阱有源層和部分P型波導(dǎo)層,在P型波導(dǎo)層上制備光柵。然后做二次外延,生長(zhǎng)材料組分略有差別的P型波導(dǎo)層,并繼續(xù)生長(zhǎng)P型限制層及用于歐姆接觸電極的頂層。另一種結(jié)構(gòu)將光柵做在N型波導(dǎo)層上。光柵制作在折射率有差別的波導(dǎo)層之間,這種周期性微擾導(dǎo)致以量子阱為核心的波導(dǎo)芯層有效折射率的微擾。這是一種折射率調(diào)制型光柵。還有一種結(jié)構(gòu)將光柵制作在條形激光器的兩側(cè),如下圖(a)所示。這種工藝避免了二次外延生長(zhǎng),有利于保證有源層的質(zhì)量。但是光柵的耦合強(qiáng)度比較弱。不同工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn),與決定激光波段的不同材料和可用的生長(zhǎng)設(shè)備有關(guān)。

    DFB激光器的關(guān)鍵工藝是光柵的制備。通常采用兩種基本技術(shù)。一是全息曝光,即用兩束高質(zhì)量紫外激光的干涉條紋作為光刻工藝的光源,在光刻膠上產(chǎn)生光柵條紋。二是采用制備好的相位光刻版。后一方法有利于工藝的重復(fù)性,保證激光器的成品率,并可以直接將入/4相移及其設(shè)計(jì)位置制作在光刻版中。但是對(duì)光刻機(jī)的性能要求較高。曝光顯影后,通過(guò)化學(xué)腐蝕將光刻膠的圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體材料上。除了采用化學(xué)溶液的濕法腐蝕之外,采用在真空系統(tǒng)中進(jìn)行的反應(yīng)離子刻蝕(Reactive Ion Etching,RIE)等干法刻蝕方法也是常用的腐蝕方法。光柵溝道形狀,特別是它的深寬比,決定了折射率的調(diào)制幅度,需要根據(jù)波導(dǎo)理論和材料特性(即制備工藝)進(jìn)行設(shè)計(jì)。短波長(zhǎng)激光器要求窄的光柵周期,為了緩解工藝難度,也有利用光柵二階衍射的方案,讓所要求的布拉格波長(zhǎng)與光柵傅里葉展開的二階項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。

    λ/4相移與材料的折射率有關(guān)。同樣周期的光柵,如某一小段的折射率被改變了,就可引入不同于均勻段的相位差,上圖(b)為這種工藝設(shè)計(jì)的圖示。相移段條寬加寬,導(dǎo)致激光器的有效折射率不同于前后兩段。

增益調(diào)制型光柵制備工藝的難度較高。一種典型的結(jié)構(gòu)是在光柵上生長(zhǎng)有源層,使有源層的厚度發(fā)生周期性的變化,在均勻的注入電流密度下,載流子濃度在不同厚度有源層之間有差別,從而形成增益調(diào)制光柵，如上圖（C）所示。增益光柵DFB-LD的性能良好,但是制作難度和成本較高。批量生產(chǎn)的激光器大多采用折射率調(diào)制光柵實(shí)現(xiàn)。DFB-LD同樣需要制備條形結(jié)構(gòu),以保證平行于P-N結(jié)平面的基橫模運(yùn)轉(zhuǎn)。脊型波導(dǎo)是通常采用的結(jié)構(gòu),如上圖(a)和(b)所示。與F-P腔LD不同的是,激光器的解理面要作增透鍍膜處理,以免干擾布拉格波長(zhǎng)上的單頻運(yùn)轉(zhuǎn)。

    DFB激光器的光柵與有源區(qū)平行地制作在一起,兩者直接耦合,集成度很高,但是存在互相牽制、不能分別控制的問(wèn)題。在器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備中,有時(shí)需要優(yōu)化有源區(qū),而不希望影響頻率選擇的光柵特性,或者優(yōu)化后者而保持前者特性。這就希望將有源區(qū)和光柵制備在不同區(qū)域。于是開發(fā)了另外一種單片集成的單頻激光器,就是將波導(dǎo)光柵制備在有源區(qū)一端或兩端,相當(dāng)于常規(guī)激光器中使用的干涉濾光片腔鏡。就是DBR激光器。

    上圖結(jié)構(gòu)(a)中包括前向和后向兩段光柵、無(wú)光柵的增益區(qū)和無(wú)源、無(wú)光柵的相位控制區(qū)。它們可以通過(guò)電學(xué)隔離的4個(gè)電極分別注入電流If、Ir、IA和Iph。左右兩端光柵起F-P腔的作用。結(jié)構(gòu)(b)左端仍然采用半導(dǎo)體晶體的解理面作為反射腔鏡,右端的光柵起選頻作用。與DFB相比,DBR增大了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性和特性的多樣性。

    相移區(qū)的折射率是溫度和注入載流子濃度的函數(shù)。通過(guò)注入電流改變載流子濃度,也可以反向偏置,減小載流子濃度,以調(diào)整其折射率和傳輸相位。相位控制區(qū)的作用相當(dāng)于微調(diào)腔長(zhǎng),增大無(wú)跳模調(diào)諧范圍,獲得調(diào)諧的連續(xù)性和穩(wěn)定性。波導(dǎo)光柵區(qū)的折射率也是溫度和注入載流子濃度的函數(shù),因此,光柵反射譜的峰值可以通過(guò)注入電流調(diào)整,包括加反向偏壓。增益區(qū)泵浦電流的改變不會(huì)影響光柵的反射譜,與DFB激光器相比,增加了調(diào)諧的靈活性。在不需要調(diào)諧而只要求激光波長(zhǎng)穩(wěn)定的應(yīng)用場(chǎng)合,DBR激光器可以只施加泵浦電流IA。與相移DFB激光器不同,DBR激光器中包含有可以主動(dòng)調(diào)整的相移段。

    DBR激光器利用無(wú)源的波導(dǎo)光柵的反射譜實(shí)現(xiàn)選頻。DBR半導(dǎo)體激光器的制作工藝與DFB激光器類似,但是結(jié)構(gòu)更復(fù)雜。在基本的均勻波導(dǎo)光柵基礎(chǔ)上,還發(fā)展了取樣波導(dǎo)光柵(Sampled Waveguide Grating)和超結(jié)構(gòu)波導(dǎo)光柵(Super-structured Waveguide Grating)等結(jié)構(gòu),技術(shù)要求更高。DBR結(jié)構(gòu)的好處是光柵區(qū)和有源區(qū)的材料可以分別設(shè)計(jì)、分別優(yōu)化，但不同區(qū)域之間的平滑過(guò)渡、防止連接點(diǎn)有害的局部反射和散射,都是需要考慮的問(wèn)題。

    DBR激光器的一個(gè)最吸引人的優(yōu)點(diǎn)是它的寬調(diào)諧范圍和靈活的調(diào)諧方法。通過(guò)施加和調(diào)整光柵段的注入電流，改變其溫度和注入載流子濃度，折射率和光柵周期將因材料的熱脹冷縮和熱光效應(yīng)被調(diào)整,從而調(diào)諧布拉格波長(zhǎng)。

   無(wú)論是常規(guī)的F-P腔半導(dǎo)體激光器,還是高性能的DFB、DBR激光器,激光振蕩的方向都與生長(zhǎng)的P-N結(jié)有源區(qū)平行,激光都從半導(dǎo)體材料的解理面輸出。這樣的結(jié)構(gòu)充分利用了有源區(qū)的增益,具有效率高、輸出功率大的優(yōu)點(diǎn)。但是也有缺點(diǎn),一是發(fā)光區(qū)為一個(gè)小的長(zhǎng)方形,輸出光束發(fā)散角大,且呈長(zhǎng)橢圓形。在許多用中,無(wú)論是與光纖耦合,還是用透鏡準(zhǔn)直、聚焦,都希望圓形光束,這就需要在外部做復(fù)雜的光束整形。二是在激光器生產(chǎn)中必須采用解理工藝,批量生產(chǎn)時(shí)難以機(jī)械化和自動(dòng)化,工藝復(fù)雜,成本高。

因此,從芯片表面發(fā)射激光的激光器成為一個(gè)重要的研究課題。一種是用干法刻蝕工藝在材料內(nèi)部垂直于P-N結(jié)制備激光腔面，同時(shí)制備45°的反射鏡,使激光束轉(zhuǎn)向90°輸出。另外一種方案是在芯片表面制備平面光柵,利用它的二階衍射,將水平的激光束從接近于垂直的方向上發(fā)射出來(lái)。這些結(jié)構(gòu)的激光腔仍然平行于P-N結(jié)。

3.根據(jù)多層介質(zhì)膜濾波器的原理和半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)生長(zhǎng)技術(shù),人們研究開發(fā)成功激光的振蕩方向垂直于P-N結(jié)的面發(fā)射的半導(dǎo)體激光器,稱為垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical CavitySurface Emitting Laser,VCSEL)。它不僅具有優(yōu)越的單頻運(yùn)轉(zhuǎn)特性,而且大大改善了輸出光束的方向性和調(diào)制響應(yīng)。

    VCSEL 的有源區(qū)為高增益的多量子阱(Multiple Quantum Well,MQW)。激光腔由上下兩個(gè)多層介質(zhì)膜的DBR構(gòu)成。激光振蕩方向垂直于P-N結(jié)平面。輸出光束為一圓形光斑,其線度遠(yuǎn)大于邊發(fā)射激光器中垂直于P-N結(jié)波導(dǎo)的厚度,也可以設(shè)計(jì)制備為其他不同的形狀。由于不需要用半導(dǎo)體晶體的解理面作為腔鏡,激光器四周可以用半導(dǎo)體器件常規(guī)的切割工具——?jiǎng)澠瑱C(jī)分割,大大提高了批量生產(chǎn)的效率。并且可以在劃片之前,逐個(gè)檢驗(yàn)芯片的性能質(zhì)量,有利于提高成品率,降低量產(chǎn)成本。這樣的結(jié)構(gòu)和工藝也便于制作VCSEL的平面陣列,以獲得大功率輸出;并可制備二維尋址光信息輸出的光源。

   VCSEL 制作的關(guān)鍵技術(shù)是有源區(qū)和上下兩個(gè)平面DBR的設(shè)計(jì)和制作。激光

振蕩垂直于P-N結(jié)有源區(qū),受激放大的路程很短。這就要求:1）有源區(qū)的增益系數(shù)足夠高;2）腔鏡反射率足夠高,使光子在腔內(nèi)往返的次數(shù)足夠多。為此要采用增益系數(shù)很高的多量子阱結(jié)構(gòu)。同時(shí),高反射率腔鏡必須利用多層介質(zhì)膜的干涉效應(yīng)。

常規(guī)多層介質(zhì)膜是用真空蒸發(fā)工藝制備的,所沉積的材料是多晶和無(wú)定形材料。這一工藝不適用于VCSEL的制備。VCSEL結(jié)構(gòu)要求有源區(qū)和兩個(gè)DBR構(gòu)成一個(gè)完整的、缺陷極少的單晶,否則不可能獲得高質(zhì)量、高增益的量子阱有源區(qū)。尤其是下面的DBR,制備后還要繼續(xù)生長(zhǎng)量子阱有源區(qū),因此DBR也必須采用半導(dǎo)體單晶的外延生長(zhǎng)工藝制備。如金屬有機(jī)化學(xué)汽相沉積(MOCVD)和分子束外延(MBE)。這就要基于半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的原理設(shè)計(jì)和制備,即由晶格常數(shù)接近、折射率相異的兩種半導(dǎo)體材料相間生長(zhǎng)構(gòu)成。

    除少數(shù)光泵面發(fā)射激光器之外,大多數(shù)VCSEL是電流直接驅(qū)動(dòng)的。驅(qū)動(dòng)電流必須越過(guò)P-N結(jié)注入量子阱中。而現(xiàn)在垂直方向要留出空間供激光輸出,不能制作電極阻擋激光輸出。注入電流在平行于P-N結(jié)的平面上必須有一個(gè)從四周向中心匯聚的流動(dòng)。同時(shí),對(duì)平行于結(jié)平面的激光輻射孔徑也需要設(shè)計(jì)和控制。如果孔徑太大,注入電流橫向分布的不均勻性將導(dǎo)致中心區(qū)域的電流密度太小,不能激射,激光近場(chǎng)成為環(huán)狀光斑。即使都能達(dá)到閾值以上,也將影響激光的橫模,不能獲得理想的高斯光束輸出。大部分用于光纖系統(tǒng)的VCSEL,希望得到與光纖纖芯相匹配的發(fā)光口徑。因此必須制作限制注入電流范圍的電隔離區(qū)。為了減小損耗,上下的DBR往往由高阻材料或絕緣材料構(gòu)成,因此必須生長(zhǎng)橫向的導(dǎo)電層。激光器電流注入的路徑、電流密度分布特性以及電流路徑上的電阻,直接影響VCSEL的閾值和功率轉(zhuǎn)換效率。

   大多數(shù)應(yīng)用要求具有穩(wěn)定和高偏振度的激光。由于結(jié)構(gòu)的非對(duì)稱性,邊發(fā)射LD輸出激光具有很強(qiáng)的偏振性。然而常規(guī)的圓形VCSEL沒(méi)有這種天然的偏振選擇性,其輸出激光的偏振性不確定,而且會(huì)在使用中隨機(jī)變化。為此必須在其結(jié)構(gòu)中加入偏振選擇的機(jī)制。矩形的橫向結(jié)構(gòu)是方法之一。更為常用和成熟的方法是在其表面制作平面光柵,如下圖(a)所示。仔細(xì)設(shè)計(jì)制備的光柵，對(duì)于垂直和平行于其條紋偏振的光波的反射率有明顯的差別,導(dǎo)致TE模和TM模的閾值不同,使VCSEL具有穩(wěn)定的偏振性。圖(b)給出了一個(gè)商用VCSEL 在不同偏置電流下輸出功率隨檢片器方位轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化測(cè)試數(shù)據(jù)的極坐標(biāo)圖。測(cè)量結(jié)果顯示出穩(wěn)定的偏振方向,偏振對(duì)比度大于200:1。這樣的偏振性不亞于(甚至高于)邊發(fā)射激光器,完全能滿足大多數(shù)應(yīng)用的要求。

   VCSEL的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是極低的閾值。有賴于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)的優(yōu)化,使DBR的反射率達(dá)到接近于1。它的腔長(zhǎng)極短,腔內(nèi)損耗主要是界面的散射;工藝技術(shù)的優(yōu)化也使腔內(nèi)損耗趨于極小,因此激射要求的閾值增益很低。另一方面,基橫模VCSEL的通電面積只有10μm²量級(jí),遠(yuǎn)小于邊發(fā)射條形激光器(1000μm²量級(jí))。因此,VCSEL的閾值電流遠(yuǎn)低于邊發(fā)射激光器。VCSEL的低閾值對(duì)于大容量光通信和光互連的應(yīng)用極其重要。隨著數(shù)據(jù)中心信息容量爆炸性的增長(zhǎng),機(jī)房設(shè)備擴(kuò)容的需求不斷增長(zhǎng),有源器件的能耗成為一個(gè)瓶頸。VCSEL閾值和工作電流小,功耗低;并具有制備大規(guī)模二維陣列的潛力以及與CMOS驅(qū)動(dòng)器集成的優(yōu)勢(shì),深受信息技術(shù)(IT)產(chǎn)業(yè)的重視。

   VCSEL的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是其高邊模抑制比的單縱模特性。這是由于它的腔長(zhǎng)非常短,縱模間隔非常大。估算VCSEL的縱模間距寬達(dá)數(shù)十甚至上百納米。這就超出了半導(dǎo)體激光器有源區(qū)的增益帶寬的范圍。因此主模之外的邊模一般不可能激射。這意味著VCSEL不存在模式競(jìng)爭(zhēng)和跳模現(xiàn)象,無(wú)須任何選模元件,就可以實(shí)現(xiàn)唯一與增益峰最靠近的波長(zhǎng)激射。即使在高頻調(diào)制下,VCSEL仍然可以維持單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)。   

   VCSEL的許多應(yīng)用對(duì)線寬要求不高,但是也有不少應(yīng)用對(duì)線寬有要求,如冷原子物理研究、光相干層析(OCT)技術(shù)。線寬與光子壽命成反比。雖然VCSEL的腔長(zhǎng)極短,然而高的DBR反射率導(dǎo)致的腔內(nèi)多次振蕩有利于延長(zhǎng)光子壽命,腔內(nèi)的光損耗也很小。因此光子的腔內(nèi)壽命比常規(guī)的邊發(fā)射激光器長(zhǎng)。

    VCSEL具有良好的光束質(zhì)量由于實(shí)現(xiàn)了圓形的輸出口徑,VCSEL具有理想的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)。圓柱形邊界條件下的橫模可以借用光纖模場(chǎng)的理論進(jìn)行分析。下圖為一個(gè)測(cè)量得到的遠(yuǎn)場(chǎng)光斑,呈現(xiàn)良好的基橫模,發(fā)散角半極大全寬約為12°。完全不同于邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器的長(zhǎng)橢圓遠(yuǎn)場(chǎng),十分有利于光纖耦合和透鏡準(zhǔn)直、聚焦應(yīng)用。當(dāng)然,如果發(fā)光孔徑過(guò)大,VCSEL同樣會(huì)出現(xiàn)高階橫模。

    VCSEL具有良好的調(diào)制頻率響應(yīng),原因之一是它的結(jié)構(gòu)和電極設(shè)計(jì)對(duì)減小器件電容量十分有利;其次由于工作電流小、功耗低，有利于高頻調(diào)制。

    在大功率激光應(yīng)用方面,比如,在LD泵浦固體激光器(Diode Laser Pumped Solid-state Laser,DPSL)的應(yīng)用中,VCSEL便于制作為平面列陣,對(duì)固體激光介質(zhì)進(jìn)行面泵浦。即使高階橫模工作或者多單元列陣,總體輸出呈現(xiàn)圓形光斑,便于設(shè)計(jì)布局。作為光纖放大器和光纖激光器的泵源,VCSEL圓形光斑有利于提高耦合效率。大功率 VCSEL要求優(yōu)良的散熱機(jī)構(gòu),因此常常采用外延面與熱沉直接鍵合,而從襯底面輸出激光束。VCSEL的面發(fā)射結(jié)構(gòu)使其便于制作可尋址的二維陣列，在大容量的信息傳送和處理方面有廣泛的應(yīng)用前景。         

    VCSEL 輸出功率較小。輸出功率低的主要原因是由于輸出腔鏡DBR的反射率很高。

   VCSEL溫度特性，與邊發(fā)射激光器相比也有不同的特點(diǎn)。從外延面輸出的VCSEL,通過(guò)襯底與熱沉鍵合,散熱效果受到一定影響。另外,DBR的反射光譜的溫度效應(yīng)不同于半導(dǎo)體材料本身。尤其是大功率VCSEL的散熱問(wèn)題影響更大。

     技術(shù)繼續(xù)發(fā)展，必然還有新型單片集成單頻半導(dǎo)體激光器出現(xiàn)，歡迎讀者留言討論。

如光子晶體激光器 (PCSEL)

光子晶體激光器利用二維光子晶體結(jié)構(gòu)作為諧振腔，通過(guò)其帶邊模式實(shí)現(xiàn)激光反饋和面發(fā)射 。

工作原理： 它依靠光子晶體的周期性介電結(jié)構(gòu)產(chǎn)生光子帶隙，從而限制和反饋光子，形成激光振蕩 。

核心優(yōu)勢(shì)：

高光束質(zhì)量： 具有優(yōu)異的單模輸出能力和非常小的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角 。

易于集成： 無(wú)需像VCSEL那樣生長(zhǎng)數(shù)十對(duì)分布式布拉格反射鏡（DBR），簡(jiǎn)化了外延工藝 。

大模場(chǎng)面積： 有利于實(shí)現(xiàn)高功率輸出。

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