本发明涉及半导体激光器光电子，尤其涉及一种基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器。
背景技术：
1、随着数据通信时代的快速发展，垂直腔面发射激光器(vertical cavity surfaceemitting laser，vcsel)由于其优异的特性，例如体积微小，输出圆形光斑，工作阈值电流低，耦合效率高，易于集成等，被广泛运用于光通信、传感成像、照明、工业加工等领域。vcsel具有良好的经济性，实用性及可靠性，为各行各业中的信息交换带来了极大的便利。其中，在三维传感成像领域，vcsel也占有重要一席位。
2、在三维传感成像领域，vcsel作为扫描光源，对其出射光束方向进行控制。具体的，vcsel的结构本身使得光沿着垂直出光面的方向发射出，而目前的vcsel出光方向主要通过添加光学部件等外部调控方法来控制。例如，在vcsel前面添加透镜、偏振器或者光栅等元件，改变其出射方向。另外，在vcsel的表面添加微细的反射镜等微结构也可以改变其出光方向，这些微结构可以在一定程度上改变激光的模式和发散角度，从而控制其出射方向。但是上述激光光束调控方法存在以下缺点：
3、1、光学部件体积较大，在调控过程中存在操作繁琐、耗时长的问题；
4、2、调控过程中光学部件持续耗能。
5、因此，现有的垂直腔面发射激光器存在光束调控效率低的问题。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，旨在解决现有的垂直腔面发射激光器存在光束调控效率低的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，所述激光器包括：vcsel主体及平整化层；
3、所述vcsel主体包括衬底层、n型布拉格反射镜、有源层、电流限制层、p型布拉格反射镜、相变材料光栅、p型电极及n型电极，所述n型布拉格反射镜、所述有源层、所述电流限制层、所述p型布拉格反射镜及所述相变材料光栅由下至上依次设置在所述平整化层内，所述衬底层设置在所述平整化层的下端面；其中，所述相变材料光栅由多个平行设置的条状光栅构成；
4、所述p型电极设置在所述相变材料光栅的外周，所述平整化层的外周设置有凹部，所述凹部的底面设置有与所述n型布拉格反射镜电连接的所述n型电极。
5、进一步的，所述激光器还包括加热电极，所述加热电极设置在所述相变材料光栅的上方或设置在所述p型布拉格反射镜及所述相变材料光栅之间。
6、进一步的，所述加热电极包括加热电极主体及加热电极平板；
7、所述加热电极主体为蛇形蜿蜒的带状结构，所述加热电极主体的两端均设置有所述加热电极平板。
8、进一步的，所述加热电极主体由多个条状加热体组成，所述条状加热体的两端均设置有所述加热电极平板。
9、进一步的，所述平整化层的顶面开设有避让槽，所述加热电极平板通过所述避让槽与所述加热电极主体连接。
10、进一步的，所述加热电极的材质为氧化铟锡或氧化锌。
11、进一步的，所述n型布拉格反射镜由铝镓砷化铝和砷化镓交替堆叠形成或由铝铟磷化铝和镓铟磷化镓交替堆叠形成。
12、进一步的，所述p型布拉格反射镜由铝镓砷化铝和砷化镓交替堆叠形成或由铝铟磷化铝和镓铟磷化镓交替堆叠形成。
13、进一步的，所述p型电极的材质为钛金合金或钛铂金合金；
14、所述n型电极的材质为金锗镍合金、金锗镍金合金、金锗合金、铂金锗合金中的任意一种。
15、进一步的，所述p型电极为环形结构，所述p型电极的侧面向外延伸形成p型电极平板；
16、所述平整化层的顶面设置有电极凹槽，所述p型电极平板设置在所述电极凹槽的底面。
17、本发明实施例提供了一种基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，所述激光器包括：vcsel主体及平整化层；所述vcsel主体包括衬底层、n型布拉格反射镜、有源层、电流限制层、p型布拉格反射镜、相变材料光栅、p型电极及n型电极，所述n型布拉格反射镜、所述有源层、所述电流限制层、所述p型布拉格反射镜及所述相变材料光栅由下至上依次设置在所述平整化层内，所述衬底层设置在所述平整化层的下端面；其中，所述相变材料光栅由多个平行设置的条状光栅构成；所述p型电极设置在所述相变材料光栅的外周，所述平整化层的外周设置有凹部，所述凹部的底面设置有与所述n型布拉格反射镜电连接的所述n型电极。本发明实施例可借助热电效应的作用，使得所述相变材料光栅在非晶态与晶态之间进行切换，从内在改变所述相变材料光栅的折射率，进而实现对所述激光器的快速、可编程的非易失光束出射角度调整，提高光束调控效率。
1.一种基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述激光器包括：vcsel主体及平整化层；
2.根据权利要求1所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述激光器还包括加热电极，所述加热电极设置在所述相变材料光栅的上方或设置在所述p型布拉格反射镜及所述相变材料光栅之间。
3.根据权利要求2所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述加热电极包括加热电极主体及加热电极平板；
4.根据权利要求3所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述加热电极主体由多个条状加热体组成，所述条状加热体的两端均设置有所述加热电极平板。
5.根据权利要求3所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述平整化层的顶面开设有避让槽，所述加热电极平板通过所述避让槽与所述加热电极主体连接。
6.根据权利要求2所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述加热电极的材质为氧化铟锡或氧化锌。
7.根据权利要求1所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述n型布拉格反射镜由铝镓砷化铝和砷化镓交替堆叠形成或由铝铟磷化铝和镓铟磷化镓交替堆叠形成。
8.根据权利要求1所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述p型布拉格反射镜由铝镓砷化铝和砷化镓交替堆叠形成或由铝铟磷化铝和镓铟磷化镓交替堆叠形成。
9.根据权利要求1所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述p型电极的材质为钛金合金或钛铂金合金；
10.根据权利要求1所述的基于相变材料光栅的光束可控变向垂直腔面发射激光器，其特征在于，所述p型电极为环形结构，所述p型电极的侧面向外延伸形成p型电极平板；
