本技術涉及半導體激光器，尤其涉及一種表面發射激光器、激光發射模組及激光雷達。

背景技術：

1、中短距的激光雷達在車載補盲、自動泊車、全屋智能、智慧園區等多個領域具有非常大的應用前景，半導體激光器是激光雷達的主要光源。為了提高激光雷達的探測距離、分辨率和抗干擾性，并減小激光雷達的體積和成本，需要高脈沖功率、低發散角和波長穩定的半導體激光器。

2、在相關技術中，激光雷達中通常采用邊發射激光器(edge?emitting?laser，eel)和表面發射分布反饋激光器(surface?emitting?distributed?feedback?bragg，se-dfb)。然而，邊發射激光器的光束質量較差，需要復雜的整形光路，導致激光雷達的體積較大、裝調難度較大、制作成本較高，并且，邊發射激光器的溫漂系數較大，需要大帶寬的濾波片，會導致激光雷達的信噪比較低且測距能力較差。相比于邊發射激光器，表面發射分布反饋激光器具有高功率輸出、低發散角、低溫漂系數的優點，但是，現有表面發射分布反饋激光器的發光層只有一個有源層，器件耦合系數較小、斜效率較低，需要較高的驅動電流或者大芯片尺寸來實現高峰值功率輸出，導致驅動電路的設計難度較大。

3、因此，為了滿足激光雷達對半導體激光器的需求，亟需提供一種低溫漂系數、高斜效率、高光束質量的半導體激光器。

技術實現思路

1、本技術實施例提供一種表面發射激光器、激光發射模組及激光雷達，用以提供一種低溫漂系數、高斜效率、高光束質量的半導體激光器，以滿足激光雷達對半導體激光器的需求。

2、第一方面，本技術實施例提供了一種表面發射激光器，本技術實施例提供的表面發射激光器可以包括：兩個反射波導、發光層以及高階光柵。在本技術實施例中，為了便于描述，將表面發射激光器中的兩個反射波導分別稱為第一反射波導和第二反射波導，在下文的描述中，第一反射波導與第二反射波導的名稱也可以互換。

3、第一反射波導、第二反射波導和發光層為層疊設置，發光層位于第一反射波導與第二反射波導之間。第一反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導。高階光柵位于發光層沿第一方向上的至少一側，其中，第一方向為垂直于發光層表面的方向。發光層包括：層疊設置的多個有源層和至少一個隧穿層，相鄰兩個有源層通過隧穿層連接。此外，本技術實施例中的表面發射激光器還可以包括：第一電極和第二電極，發光層位于第一電極與第二電極之間。通過向第一電極和第二電極施加驅動電壓，可以驅動載流子注入到發光層中，并在發光層中的有源層中復合發光。高階光柵用于耦合發光層中各有源層出射的光，以使發光層出射的光沿第二方向諧振且沿第一方向出射。其中，第二方向為平行于發光層表面的方向。在一種可能的實現方式中，本技術實施例中的表面發射激光器中可以設有一個高階光柵，高階光柵可以設置在發光層沿第一方向上的任一側。在另一種可能的實現方式中，本技術實施例中的表面發射激光器中也可以設有多個高階光柵，各高階光柵可以均設置在發光層沿第一方向上的同一側，或者，各高階光柵可以分布在發光層沿第一方向上的兩側。在具體實施時，可以根據實際需要設置高階光柵的數量和位置。

4、本技術實施例提供的表面發射激光器中，第一反射波導和第二反射波導相對設置，發光層位于第一反射波導與第二反射波導之間，使發光層出射的光可以在第一反射波導與第二反射波導之間來回反射，從而將光場局限在發光層內。并且，高階光柵位于發光層沿第一方向上的至少一側，高階光柵可以與發光層中的各有源層耦合，使發光層出射的光沿第二方向諧振，從而在第一反射波導與第二反射波導之間形成水平諧振腔。而且，通過高階光柵對發光層出射的光進行耦合，可以使光沿第一方向出射，從而實現水平腔諧振且面發射出光。通過高階光柵與多結有源層耦合，可以對發光層出射的光進行預整形，從而可以提高表面發射激光器的光束質量、降低溫漂系數、壓窄線寬。因此，本技術實施例提供的表面發射激光器的溫漂系數較低、斜效率較高、光束質量較高且出光功率較高。

5、在本技術實施例中，高階光柵可以為二階或二階以上的光柵，高階光柵可以滿足以下公式：

6、

7、其中，n表示表面發射激光器的等效折射率，d表示高階光柵的光柵周期，λ表示光的波長，q為常數。

8、本技術實施例中高階光柵的厚度可以在10nm～4000nm的范圍內，例如，高階光柵的厚度可以在50nm～2000nm的范圍內，高階光柵的光柵周期可以在100nm～1000nm的范圍內，例如，光柵周期可以在150nm～800nm的范圍內。

9、在一種可能的實現方式中，高階光柵可以為二階掩埋結構。表面發射激光器的波長為905nm時，高階光柵的光柵周期可以為272.4nm左右，高階光柵的深度可以為120nm左右。表面發射激光器的波長為1550nm時，高階光柵的光柵周期可以為463.8nm左右，高階光柵的深度可以為200nm左右。

10、在另一種可能的實現方式中，高階光柵可以為二階表面刻蝕光柵。表面發射激光器的波長為905nm時，高階光柵的光柵周期可以為272.8nm左右，高階光柵的深度可以為1460nm左右。表面發射激光器的波長為1550nm時，高階光柵的光柵周期可以為464.3nm左右，高階光柵的深度可以為1800nm左右。

11、在本技術實施例中，高階光柵可以為直線型或曲面型光柵，可以是一維均勻周期的線性光柵，也可以是非線性光柵或非均勻光柵，或者，高階光柵也可以為二維周期光柵，例如，高階光柵可以為二維光子晶體結構等。

12、進一步地，在本技術實施例中，第一反射波導和第二反射波導中的至少之一可以為布拉格反射波導，可以通過調節布拉格反射波導的結構參數，實現對光場的精準調控，有效提高高階光柵與多結有源層的耦合效率，從而提升面發射的出光功率。

13、在本技術的一些實施例中，第一反射波導和第二反射波導可以均為布拉格反射波導，這樣，通過調節第一反射波導和第二反射波導的結構參數，在兩個布拉格反射波導的配合作用下，可以更精準地調控光場，進一步提高高階光柵與多結有源層的耦合效率，從而進一步提升面發射的出光效率。在本技術的另一些實施例中，可以將第一反射波導和第二反射波導中的其中一個設置為布拉格反射波導，另一個設置為全反射波導，這樣，第一反射波導與第二反射波導相對設置，也可以起到限制光線的作用，使發光層出射的光在第一反射波導與第二反射波導之間來回反射。通過調節布拉格反射波導的結構參數，也可以精準地調控光場，提高高階光柵與多結有源層的耦合效率，從而進一步提升面發射的出光效率。

14、當然，在一些情況下，第一反射波導和第二反射波導也可以均為全反射波導，可以根據實際需要進行設置。

15、在本技術的一些實施例中，高階光柵可以為掩埋結構，可以將高階光柵設置在反射波導內部，以下以高階光柵設置在第一反射波導內部為例進行說明。

16、在一些情況下，第一反射波導為布拉格反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或者全反射波導，高階光柵可以設置在第一反射波導內部。具體地，第一反射波導可以包括：交替層疊設置的多個第一介質層和多個第二介質層，在具體設置第一反射波導的結構時，在第一反射波導中，與發光層距離最近的介質層可以為第一介質層，也可以為第二介質層。第一介質層的折射率與第二介質層的折射率不同，即第一介質層的折射率可以大于第二介質層的折射率，或者，第一介質層的折射率也可以小于第二介質層的折射率。在具體實施時，可以根據實際需要設置第一反射波導中第一介質層和第二介質層的層數，此處不做限定。可以通過合理設置第一介質層和第二介質層的折射率、厚度、層數等結構參數，以使第一反射波導起到較好的光場調節作用。第一反射波導中的至少一個第一介質層中設有周期性排布的多個凹槽，與凹槽臨近的部分第二介質層嵌設于各凹槽中。具有多個凹槽的該第一介質層和嵌設于各凹槽中的部分第二介質層構成上述高階光柵。也就是說，高階光柵由高、低折射率的材料周期性排布組成。可選地，具有多個凹槽的第一介質層的材料可以與第一反射波導中其他第一介質層的材料不同，示例性地，具有多個凹槽的第一介質層的材料可以為不含鋁(al)的材料，例如可以為砷化鎵(gaas)或磷化銦鎵(gainp)，第一反射波導中其他第一介質層的材料可以為鋁砷化鎵(algaas)。或者，具有多個凹槽的第一介質層的材料也可以與第一反射波導中其他第一介質層的材料相同。第一反射波導中各第二介質層的材料可以相同。本技術實施例中，將高階光柵設置在第一反射波導內部，可以使高階光柵與發光層中的各有源層的距離較近，使高階光柵與多結有源層的耦合效果較好。并且，將高階光柵設置在第一反射波導內部，高階光柵的厚度較小，可以使表面發射激光器的損耗較低。

17、進一步地，第一介質層的折射率可以大于第二介質層的折射率，可以將高階光柵設置于第一反射波導中距離發光層最近的第一介質層的位置處，也就是說，可以在第一反射波導中距離發光層最近的第一介質層中設置多個凹槽，該第一介質層與凹槽中填充的第二介質層構成上述高階光柵，這樣，將高階光柵設置在發光層靠近第一反射波導的第一個無源波峰處，該位置的光場較強，可以獲得較高的限制因子和耦合系數。

18、當然，高階光柵也可以設置于第一反射波導內的其他位置，例如，也可以將高階光柵設置在第一反射波導中的第二介質層中，此處不做限定。在本技術實施例中，高階光柵可以為直線型或曲線型光柵，可以根據實際需要設置高階光柵的形狀。

19、在另一些情況下，第一反射波導可以為全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導，在該情況下，也可以將高階光柵設置在第一反射波導內部。

20、本技術實施例中的表面發射激光器還可以包括：襯底，襯底承載第一反射波導、第二反射波導、發光層和高階光柵。第二反射波導位于第一反射波導與襯底之間。也就是說，可以將高階光柵設置在靠上的反射波導內部。在制作工藝過程中，先在襯底之上依次形成第二反射波導和發光層中的各膜層，再制作第一反射波導中的各膜層和高階光柵。這樣，制作高階光柵的步驟較靠后，高階光柵中的多個凹槽不會影響發光層中各膜層的制作工藝，使表面發射激光器的制作難度較小，制作得到的表面發射激光器的質量較好。

21、當然，在一些情況下，第一反射波導也可以位于第二反射波導與襯底之間。第一反射波導為布拉格反射波導或全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導。高階光柵可以設置在第一反射波導內部，也就是說，高階光柵也可以設置在靠下(即靠近襯底)的反射波導內部。

22、以上介紹了高階光柵為掩埋結構的幾種實現方式，在本技術的另一些實施例中，高階光柵也可以為表面刻蝕光柵，可以將高階光柵設置在第一反射波導和第二反射波導中距離襯底較遠的反射波導中，以下以高階光柵設置在第一反射波導中為例，對本技術實施例中表面刻蝕光柵的具體實現方式進行介紹。

23、本技術實施例中的表面發射激光器包括襯底，襯底承載第一反射波導、第二反射波導、發光層和高階光柵。第一反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導。表面發射激光器背離襯底一側的表面設有周期性排布的多個凹槽。表面發射激光器中的各凹槽、以及各凹槽中填充的介質構成高階光柵。在具體實施時，可以通過調節各凹槽的深度，來控制高階光柵與多個有源層之間的耦合系數，從而提高表面發射激光器的輸出功率。

24、在具體實施時，第二反射波導可以位于第一反射波導與襯底之間，在第一反射波導之上還設有第一電極，在制作第一電極的過程中，第一電極的材料或絕緣材料可能落入到凹槽中，凹槽可能被第一電極的材料或絕緣材料填滿，或者，凹槽的一部分被第一電極的材料或絕緣材料填充，另一部分中填充空氣。也就是說，各凹槽中填充的介質可以為空氣、第一電極的材料或絕緣材料。

25、在制作工藝過程中，可以在襯底之上依次形成第二反射波導、發光層和第一反射波導中的各膜層，之后，對表面發射激光器進行刻蝕，以在表面發射激光器的表面形成多個凹槽，表面發射激光器中的各凹槽和各凹槽中填充的介質(例如空氣、第一電極的材料或絕緣材料)構成高階光柵。這樣，制作高階光柵的工藝比較靠后，制作高階光柵后無需進行二次外延工藝，使表面發射激光器的制作工藝比較簡單，制作得到的表面發射激光器的質量較好。

26、在一種可能的實現方式中，當第一反射波導為布拉格反射波導時，第一反射波導可以包括：交替層疊設置的多個第一介質層和多個第二介質層，在具體設置第一反射波導的結構時，在第一反射波導中，與發光層距離最近的介質層可以為第一介質層，也可以為第二介質層。第一介質層的折射率與第二介質層的折射率不同，即第一介質層的折射率可以大于第二介質層的折射率，或者，第一介質層的折射率也可以小于第二介質層的折射率。

27、每一個凹槽可以從表面發射激光器的表面貫穿至第一反射波導的至少一部分。這樣，可以使高階光柵與發光層的距離較近，提高高階光柵與多結有源層的耦合效果。在具體實施時，每一個凹槽可以從表面發射激光器的表面貫穿至第一反射波導中距離襯底最近的第一介質層。這樣，高階光柵與發光層中的各有源層的距離較近，使高階光柵與多結有源層的耦合效果較好。當然，在一些情況下，凹槽也可以貫穿至第一反射波導中距離襯底最近的第二介質層處，只要不損傷發光層中的膜層即可。或者，凹槽也可以貫穿至更靠上的第一介質層或第二介質層的位置處，可以根據實際需要進行設置。在本技術實施例中，高階光柵可以為直線型或曲線型光柵，可以根據實際需要設置高階光柵的形狀。

28、本技術實施例中的表面發射激光器還可以包括：第一包層、第二包層和蓋層。第一包層和第二包層位于襯底與蓋層之間，第一反射波導位于第一包層與發光層之間，第二反射波導位于第二包層與發光層之間。每一個凹槽在第一方向上從蓋層的表面貫穿至第一反射波導中距離襯底最近的第一介質層。在制作過程中，可以在襯底之上依次形成第二包層、第二反射波導、發光層、第一反射波導、第一包層和蓋層之后，對第一反射波導、第一包層和蓋層進行刻蝕形成多個凹槽。這樣，可以減少更換制作設備的次數，提高制作效率。

29、在另一種可能的實現方式中，第一反射波導可以為全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導。表面發射激光器中每一個凹槽貫穿第一反射波導的深度可以根據實際需要設置，只要不損傷發光層中的膜層即可。

30、以上介紹了高階光柵的具體設置方式，以下對本技術實施例中出光口的具體設置方式進行介紹。

31、在本技術實施例中的表面發射激光器可以包括：第一電極和第二電極，第一反射波導位于第一電極與發光層之間，第二反射波導位于發光層與第二電極之間。第一反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導，第二反射波導可以為布拉格反射波導或全反射波導。在表面發射激光器工作過程中，可以通過向第一電極和第二電極施加驅動電壓，以驅動載流子注入到發光層中，并在發光層中的有源層中復合發光。可以在第一電極或第二電極的內部設置出光口，由于高階光柵可以使光沿第一方向向上或向下傳輸，從而可以使光從第一電極或第二電極中的出光口中出射。

32、當第一反射波導和第二反射波導均為布拉格反射波導時，布拉格反射波導包括周期性分布的高、低折射率介質層。具體地，第一反射波導可以包括：交替堆疊設置的多個第一介質層和多個第二介質層，第一介質層的折射率大于第二介質層的折射率，第一反射波導中的各第一介質層和各第二介質層構成多個周期，每一個周期包括一個第一介質層和一個第二介質層。第二反射波導可以包括：交替堆疊設置的多個第一介質層和多個第二介質層，第一介質層的折射率大于第二介質層的折射率，第二反射波導中的各第一介質層和各第二介質層構成多個周期，每一個周期包括一個第一介質層和一個第二介質層。

33、在一種可能的實現方式中，第一電極的內部設有出光口，第一反射波導的周期數小于或等于第二反射波導的周期數，在第一方向上，第二電極可以覆蓋出光口，以使光從第一電極的出光口處射出。第一反射波導與第二反射波導可以為非對稱結構(二者的周期數不同)，例如，第一反射波導中高、低折射率介質層的周期數可以為5，第二反射波導中高、低折射率介質層的周期數可以為7；或者，第一反射波導中高、低折射率介質層的周期數可以為3，第二反射波導中高、低折射率介質層的周期數可以為5。第一反射波導與第二反射波導也可以為對稱結構(二者的周期數相同)，例如，第一反射波導和第二反射波導中高、低折射率介質層的周期數可以均為4。在具體實施時，可以根據實際需要，設置第一反射波導和第二反射波導中高、低介質層的周期數，此處不再一一舉例。由于高階光柵可以使光沿第一方向向上或向下衍射，且布拉格反射波導中的周期數越多反射率會越高，因而，將第一反射波導的周期數設置為小于或等于第二反射波導的周期數，可以增強第一方向的光衍射系數，使更多的光射向第一電極中的出光口，從而提高表面發射激光器的出光功率。

34、在另一種可能的實現方式中，第一反射波導和第二反射波導均為布拉格反射波導時，出光口也可以設置在第二電極內部，第二反射波導的周期數小于或等于第一反射波導的周期數。并且，在第一方向上，第一電極可以覆蓋出光口。這樣，第二反射波導的反射率小于或等于第一反射波導的反射率，可以使更多的光射向第二電極中的出光口，從而提高表面發射激光器的出光功率。

35、在另一種可能的實現方式中，第一反射波導和第二反射波導中的其中一個為布拉格反射波導，另一個為全反射波導，或者，第一反射波導和第二反射波導均為全反射波導時，可以根據第一反射波導和第二反射波導的反射率，在第一電極或第二電極中設置出光口。示例性地，當第一反射波導的反射率小于或等于第二反射波導的反射率時，可以在第一電極中設置出光口。第一反射波導的反射率大于或等于第二反射波導的反射率時，可以在第二電極中設置出光口。

36、本技術實施例中的出光口可以設置在第一電極或第二電極中。在一種可能的實現方式中，出光口可以為長條形結構，例如出光口可以為矩形或其他形狀，可以根據實際需要進行設置。激光光束的發散角與出光口的尺寸成反比，出光口在某一方向上的寬度越大，則激光光束在該方向上的發散角越小。在具體實施時，可以通過調整出光口的長度和寬度，來調節激光光束的發散角，可以較容易的控制表面發射激光器的輸出光斑。在具體實施時，通過調整出光口的尺寸，使表面發射激光器輸出在某一方向上準制度較高的光束，以輸出光束質量較好的線光束激光，因而，將本技術實施例中的表面發射激光器應用到激光雷達中，無需設置復雜的準直整形光路，可以減小激光雷達的體積和成本。

37、在一種可能的實現方式中，可以在表面發射激光器的邊緣設置吸收區域，以減小表面發射激光器的端面發射出光，提高表面發射激光器輸出光束的質量。具體地，可以將設有出光口的電極(第一電極或第二電極)的邊緣設置為內縮于蓋層(或襯底)的邊緣，電極(第一電極或第二電極)的邊緣與蓋層(或襯底)的邊緣之間的區域可以構成吸收區域。在表面發射激光器工作過程中，向第一電極和第二電極施加驅動電壓，發光層中對應于第一電極和第二電極的交疊區域的部分，才能在驅動電壓的驅動下使載流子復合發光，發光層中對應于吸收區域的部分不發光。光線通過吸收區域時，會被吸收區域中的材料吸收，因而，吸收區域不會出射光線。

38、上文中介紹了高階光柵為掩埋結構的實現方式，并介紹了高階光柵為表面刻蝕光柵的實現方式，上述兩種方式都是將高階光柵集成到反射波導內，在一些情況下，也可以在表面發射激光器中單獨設置高階光柵。具體地，第一反射波導為布拉格反射波導或全反射波導，第二反射波導為布拉格反射波導或全反射波導。高階光柵可以位于第一反射波導與發光層之間；或者，高階光柵也可以設置在第二反射波導與發光層之間，在具體實施時，可以設置兩個折射率不同的膜層，通過高、低折射率的周期性排布構成高階光柵。具體地，高階光柵可以包括：折射率不同的第一膜層和第二膜層，第一膜層和第二膜層為層疊設置，在第一膜層中設置周期性排布的多個凹槽，至少部分第二膜層嵌設到各凹槽中。

39、在本技術實施例中，高階光柵可以與層疊設置的多個有源層耦合，使發光層出射的光沿第二方向諧振且沿第一方向出射，高階光柵可以分布在整個諧振腔內。并且，通過調節布拉格反射波導的結構參數，可以對光場進行精準調控，有效提高高階光柵與多結有源層的耦合效率，從而實現水平腔諧振且面發射出光。在布拉格反射波導的調控下，可以使表面發射激光器的光場由周期性快速震蕩峰組成。其中，光場中各波峰的位置可以分別對應各有源層的位置，從而可以最大化有源層的光限制因子，提高表面發射激光器的增益。光場中各波谷(光場為零)的位置可以分別對應隧穿結，從而可以降低光場的內部損耗。光場中次峰的位置可以對應高階光柵的位置，可以提高高階光柵與多結有源層的耦合效率，高階光柵與次峰的位置重合度越高，高階光柵的耦合效率越高。而且，布拉格反射波導可實現非常穩定的單模工作，使多個有源層共用大尺寸基橫模，多個有源層共用單一垂直波導模式，可實現單一高階光柵對所有的有源層波長鎖定和反饋輸出。在具體實施時，可以通過調節布拉格反射波導中高、低折射率介質層、發光層(級聯的多個有源層和隧穿層部分)和包層(第一包層和第二包層)的厚度、組分，可以調節光場的振蕩峰擺幅和周期，增大有源層和高階光柵的光限制因子，并增大光輸出方向的耦合系數。

40、在本技術實施中，第一反射波導和第二反射波導中的至少之一可以為布拉格反射波導，可以通過調整布拉格反射波導的結構參數，例如，可以調整布拉格反射波導中各膜層的折射率和厚度等參數，來調整不同反射角度對應的反射譜，從而使得水平諧振和垂直發射在激射波長上的反射率最優，提高面發射的效率。假設激射波長在905nm附近，則設計水平諧振情況下(對應反射角度為～89°)，～89°方向的布拉格反射波導的反射譜中905nm波長對應的反射率較大。同時，在垂直方向上(對應反射角度為～0°)，0°方向的反射譜中905nm波長對應的反射率也比較大。即布拉格反射波導在～89°和0°反射方向對應的反射譜同時實現在激射波長位置反射率較高。從而，使激射波長滿足水平諧振全反射條件的同時，能夠有更多的激光向上或下方反射，從而增強面發射的出光功率。

41、為了在表面發射激光器中形成二極管結構，第一反射波導、第二反射波導、第一包層和第二包層中可以摻有雜質，第一反射波導和第一包層中的雜質類型相同，第二反射波導和第二包層中的雜質類型相同，第一反射波導和第二反射波導中的雜質類型不同。這樣，在表面發射激光器工作過程中，向第一電極和第二電極施加驅動電壓后，可以使第一電極和第二電極提供的載流子朝向發光層傳輸，并在發光層中的各有源層中復合發光。

42、具體地，第一反射波導中的各第一介質層和各第二介質層中摻有p型雜質，第一包層中摻有p型雜質，第二反射波導中摻有n型雜質，第二反射波導為布拉格反射波導時，第二反射波導中的第一介質層和第二介質層中摻有n型雜質，第二包層中摻有n型雜質。或者，第一反射波導中的各第一介質層和各第二介質層中摻有n型雜質，第一包層中摻有n型雜質，第二反射波導中摻有p型雜質，第二反射波導為布拉格反射波導時，第二反射波導中的第一介質層和第二介質層中摻有p型雜質，第二包層中摻有p型雜質。

43、此外，本技術實施例中的表面發射激光器還可以包括：位于襯底表面的緩沖層，襯底和緩沖層中也可以摻有雜質，襯底和緩沖層中的雜質類型與鄰近的反射波導的摻雜類型相同。示例性地，襯底可以包括n型高摻雜的ⅲ-ⅴ族化合物，可以為gaas、inp、gasb或gan中的任意一種。緩沖層也可以包括n型高摻雜材料，緩沖層可以采用與襯底相同的材料制作，這樣，緩沖層可以有效掩埋襯底的缺陷，形成高質量的外延表面，便于后續在緩沖層之上外延生長其他膜層。

44、本技術實施例中，隧穿層可以包括：第一子膜層和第二子膜層，第一子膜層位于第二子膜層與第一反射波導之間。第一子膜層中摻有雜質，且第一子膜層中的雜質類型與第二反射波導中的雜質類型一致。第二子膜層中摻有雜質，且第二子膜層中的雜質類型與第一反射波導中的雜質類型一致。示例性地，若第一反射波導中摻有p型雜質，第二反射波導中摻有n型雜質，則第一子膜層中摻有n型雜質，第二子膜層中摻有p型雜質。這樣，可以使隧穿層起到電互連的作用，以導通相鄰的兩個有源層。由于隧穿層為高摻雜膜層，容易吸收光產生損耗，因而，本技術實施例中，通過調控光場，使光場中的波谷的位置與隧穿層的位置對應，可以降低光場損耗。

45、在一種可能的實現方式中，發光層還可以包括：多個第三介質層和多個第四介質層，第三介質層的折射率大于第四介質層的折射率。每一個有源層位于相鄰兩個第三介質層之間，每一個隧穿層位于相鄰兩個第四介質層之間。每一個第四介質層中摻有雜質，且第四介質層中的摻雜濃度低于隧穿層中的摻雜濃度，第一子膜層與臨近的第四介質層的摻雜類型不同，第二子膜層與臨近的第四介質層的摻雜類型不同。示例性地，若第一子膜層中摻有n型雜質，第二子膜層中摻有p型雜質，則與第一子膜層臨近的第四介質層中摻有p型雜質，與第二子膜層臨近的第四介質層中摻有n型雜質。在具體實施時，在有源層和第三介質層可以不摻雜，隧穿層由重摻雜的第一子膜層和第二子膜層構成，從隧穿層指向有源層的方向上，各膜層的摻雜濃度逐漸降低，

46、第一反射波導可以由交替分布的高折射率的第一介質層和低折射率的第二介質層組成，第二反射波導可以由交替分布的高折射率的第一介質層和低折射率的第二介質層組成。第一反射波導中的第一介質層與第二反射波導中的第一介質層的折射率、厚度可以相同，或者，也可以不同。第一反射波導中的第二介質層與第二反射波導中的第二介質層的折射率、厚度可以相同，或者，也可以不同。在具體實施時，可以通過調整第一反射波導中第一介質層和第二介質層的折射率和厚度、第二反射波導中第一介質層和第二介質層的折射率和厚度，以調整表面發射激光器的光場分布。

47、第一包層的折射率均小于第一反射波導和第二反射波導中各膜層的折射率，第二包層的折射率均小于第一反射波導和第二反射波導中各膜層的折射率，這樣，第一包層和第二包層可以起到光限制作用，便于將光集中在各有源層中。

48、此外，有源層的折射率大于第三介質層的折射率，隧穿層的折射率大于第四介質層的折射率，這樣，可以使更多的光限制在有源層中，并使光能夠穿過隧穿層。并且，第三介質層的折射率低于第一反射波導中第一介質層(或第二反射波導中第一介質層)的折射率，以使有源層出射的光能夠穿過第一反射波導或第二反射波導而射出。

49、第二方面，本技術實施例還提供了一種激光發射模組，本技術實施例中的激光發射模組可以包括：上述任一表面發射激光器、光學組件和掃描器。光學組件用于對表面發射激光器出射的激光進行整形，示例性地，光學組件可以包括勻光擴束片或透鏡等光學元件。掃描器用于控制整形后的激光向設定方向掃描。

50、由于本技術實施例中的上述表面發射激光器可以直接出射維度高度準直的線光斑激光，因而，本技術實施例中的激光發射模組中無需設置復雜的光學整形光路，可以簡化光學模組中的透鏡數量，例如，可以減少至少兩個透鏡。從而，可以有效減小激光發射模組的尺寸，大幅降低激光雷達的尺寸和成本。

51、第三方面，本技術實施例還提供了一種激光雷達，本技術實施例提供的激光雷達可以包括：上述激光發射模組以及光探測器，光探測器用于探測激光發射模組出射的光經待測物體的反射光。由于本技術實施例中的表面發射激光器可以在垂直于表面的方向輸出高功率、低溫漂、高光柵質量的線光源，使激光發射模組的尺寸較小，因而包括上述激光發射模組的激光雷達的尺寸也較小，從而可以使激光雷達具有高功率、小尺寸、低成本的優點，提高激光雷達的測距性能。

52、本技術實施例中的激光發射模組還可以包括：驅動單元，驅動單元用于驅動表面發射激光器出光。本技術實施例中的激光雷達還可以包括：接收光模組和信號處理器。接收光模組用于接收待測物體的反射光，并將接收到的反射光傳輸至光探測器。信號處理器用于根據光探測器探測得到的探測信號確定點云圖像。