本发明涉及激光器领域，特别涉及一种谐振腔、激光单元及芯片和激光器及形成方法、激光雷达。
背景技术：
1、激光雷达是一种常用的测距传感器，具有探测距离远、分辨率高、受环境干扰小等特点，广泛应用于智能机器人、无人机、无人驾驶等领域。近年来，自动驾驶技术发展迅速，激光雷达作为其距离感知的核心传感器，已不可或缺。
2、激光器，作为激光雷达核心部件之一，其性能的好坏对激光雷达的性能有着的很大的影响。传统的垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，简称vcsel)采用n型掺杂的衬底，有源区发出的光需经过分布式布拉格反射镜(distributedbragg reflector，简称dbr)出射。其中，dbr需要进行高掺杂以提高其导电率。
3、对于正面出光vcsel而言，p型高掺杂的dbr对光的吸收较多，造成光能损失较大。而背面出光vcsel中，经由n型高掺杂的dbr方向出光。与p型掺杂的dbr相比，n型掺杂的dbr掺杂浓度较低，对光的吸收相对较低，而且背面发光vcsel可结合倒装芯片(flip chip)工艺并实现微透镜(micro-lens)整合。因此，近年来背面发光vcsel逐渐被大家所重视。
4、但是，即使在背面出光vcsel中，n型高掺杂的dbr以及n型掺杂的衬底都会吸收部分光线，从而导致背面出光vcsel出现发光强度降低的问题。
技术实现思路
1、本发明解决的问题是提供一种谐振腔、激光单元及芯片和激光器及形成方法、激光雷达，从而在保证高导电率的同时，改善光线被吸收而引起的发光强度降低问题。
2、为解决上述问题，本发明提供一种谐振腔，包括：
3、有源区；第一反射镜和第二反射镜，在激光传播方向上，所述第一反射镜和所述第二反射镜位于所述有源区的两侧，其中，所述第一反射镜包括：第一反射部和位于所述第一反射部和所述有源区之间的第二反射部，所述第二反射部的材料包括第一掺杂离子，所述第二反射镜的材料包括第二掺杂离子，所述第一掺杂离子和所述第二掺杂离子的导电类型相反。
4、可选的，所述第二反射部的掺杂浓度大于所述第一反射部的掺杂浓度。
5、可选的，所述第一反射部的材料为本征材料。
6、可选的，所述第一反射镜和所述第二反射镜为分布式布拉格反射镜。
7、可选的，所述第一反射部的周期数大于或等于所述第二反射部的周期数。
8、可选的，所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例在1:1至1:10的范围内。
9、可选的，所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例在1:2至1:5的范围内。
10、可选的，所述第二反射镜和所述第二反射部中至少一个内，靠近所述有源区一侧材料的掺杂浓度小于远离所述有源区一侧材料的掺杂浓度。
11、可选的，沿指向所述有源区的方向上，所述第二反射镜和所述第二反射部中至少一个材料的掺杂浓度逐渐减小。
12、可选的，所述有源区具有相背的第一表面和第二表面，所述第二表面指向所述第一表面的方向与电流方向一致；所述谐振腔还包括：电流限制层，所述电流限制层至少位于所述第二表面上。
13、可选的，所述电流限制层包括：导电区域和填充于所述导电区域之间的绝缘区域，其中所述导电区域沿电流方向贯穿所述电流限制层。
14、可选的，所述绝缘区域的电流限制层的材料为氧化物；所述导电区域的电流限制层的材料为半导体化合物。
15、可选的，所述电流限制层是通过对半导体化合物氧化而形成的，被氧化的半导体化合物用以形成所述绝缘区域，未被氧化的半导体化合物用以形成所述导电区域。
16、可选的，所述导电区域在所述有源区表面的投影位于所述有源区的几何中心。
17、可选的，还包括：衬底，所述衬底位于所述第一反射镜远离所述有源区的一侧，或者所述衬底位于第二反射镜远离所述有源区的一侧。
18、可选的，靠近所述衬底的反射镜为第一反射镜。
19、可选的，所述第二反射镜指向所述第一反射镜的方向与激光传播方向一致。
20、可选的，所述衬底的材料为半绝缘体材料或者掺杂的半导体材料。
21、可选的，所述掺杂的半导体材料为n、p型掺杂的gaas、inp、gasb或insb中的一种。
22、可选的，所述有源区包括多个量子阱。
23、可选的，所述量子阱为ingaas/gaas量子阱或ingaas/gaasp量子阱。
24、可选的，所述有源区包括多个有源部；所述谐振腔还包括：隧穿层，所述隧穿层位于相邻所述有源部之间。
25、可选的，所述隧穿层位于电流限制层和所述有源部之间；或者，电流限制层位于所述隧穿层和所述有源部之间。
26、可选的，还包括：电流传导层，所述电流传导层与所述第二反射部电连接。
27、可选的，所述电流传导层位于第一反射部和所述第二反射部之间。
28、可选的，所述第一反射部和所述第二反射部中至少一个的材料与所述电流传导层的材料不同。
29、可选的，所述电流传导层的材料与所述第二反射部的材料不相同。
30、可选的，所述电流传导层的材料包括第一掺杂离子，所述电流传导层的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度。
31、可选的，所述第一反射镜还包括：第三反射部，所述第三反射部位于所述电流传导层朝向所述第一反射部的表面上，所述第三反射部的材料包括第一掺杂离子。
32、可选的，所述第三反射部的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度。
33、可选的，所述第三反射部的周期数在1至2的范围内。
34、为解决上述问题，本发明提供一种激光单元，包括：
35、谐振腔，所述谐振腔为本发明的谐振腔；第一电极，所述第一电极与所述谐振腔电连接；第二电极，所述第二电极与所述谐振腔电连接。
36、可选的，垂直激光传播方向的平面内，所述激光单元包括核心区和延伸区；所述谐振腔位于所述核心区内。
37、可选的，电流传导层延伸至所述延伸区内；所述第一电极与所述延伸区的电流传导层相接触。
38、可选的，所述第一电极位于所述延伸区的电流传导层朝向所述第二反射镜的表面。
39、可选的，所述延伸区的电流传导层的厚度小于或等于所述核心区的电流传导层的厚度。
40、可选的，所述延伸区的电流传导层的厚度小于所述核心区的电流传导层的厚度；所述电流传导层朝向所述第一电极的表面呈阶梯状。
41、可选的，第三反射部延伸至所述延伸区。
42、可选的，所述第一电极与所述延伸区的第三反射部相接触。
43、可选的，所述第一电极位于所述延伸区的第三反射部朝向所述第二反射镜的表面。
44、可选的，所述延伸区的第三反射部的厚度小于或等于所述核心区的第三反射部的厚度。
45、可选的，所述延伸区的第三反射部的厚度小于所述核心区的第三反射部的厚度；所述第三反射部朝向所述第一电极的表面呈阶梯状。
46、可选的，所述第二电极位于所述第二反射镜远离所述有源区的一侧表面。
47、为解决上述问题，本发明提供一种激光芯片，包括：
48、一个或多个激光单元，所述激光单元为本发明的激光单元；第一接触层，所述第一接触层与所述第一电极电连接；第二接触层，所述第二接触层与所述第二电极电连接。
49、可选的，垂直激光传播方向的平面内，所述激光芯片包括第一区和与所述第一区电隔离的第二区；所述一个或多个激光单元位于所述第二区；所述第一接触层位于所述第一区；所述第二接触层位于所述第二区。
50、可选的，所述第一区包围所述第二区。
51、可选的，所述多个激光单元的第二反射镜指向第一反射镜的方向均一致；所述第二接触层与所述多个激光单元的第二电极相接触。
52、可选的，在激光传播方向上，所述第一接触层和所述第二接触层位于所述激光芯片的同一侧。
53、可选的，一个或多个激光单元中，所述一个或多个激光单元的第一电极相连；所述第一接触层通过互连结构与所述第一电极电连接。
54、可选的，所述多个激光单元包括：边缘激光单元和中心激光单元，所述边缘激光单元位于所述中心激光单元和所述第一区之间；所述互连结构与所述边缘激光单元靠近第一区的第一电极电连接。
55、为解决上述问题，本发明提供一种激光器，包括：
56、激光芯片，所述激光芯片为本发明的激光芯片。
57、可选的，还包括：光束整形元件，所述光束整形元件位于所述激光芯片所产生激光的光路上。
58、可选的，所述光束整形元件位于衬底远离有源区的表面上。
59、可选的，所述光束整形元件与所述衬底为一体结构。
60、可选的，光束整形元件为：微透镜阵列、纳米柱结构阵列中的至少一种。
61、可选的，所述激光器为垂直腔面发射激光器。
62、为解决上述问题，本发明提供一种激光雷达，包括：
63、光源，所述光源包括本发明的激光器。
64、为解决上述问题，本发明提供一种谐振腔的形成方法，包括：
65、提供衬底；在所述衬底上形成第一反射镜、有源区和第二反射镜，其中，在激光传播方向上，所述第一反射镜和所述第二反射镜位于所述有源区的两侧，其中，所述第一反射镜包括：第一反射部和位于所述第一反射部和所述有源区之间的第二反射部，所述第二反射部的材料包括第一掺杂离子，所述第二反射镜的材料包括第二掺杂离子，所述第一掺杂离子和所述第二掺杂离子的导电类型相反。
66、可选的，形成第一反射镜、有源区和第二反射镜的步骤包括：在所述衬底上依次形成所述第一反射镜、所述有源区和所述第二反射镜。
67、可选的，所述第一反射部和所述第二反射部之间具有电流传导层；形成所述第一反射镜、所述有源区和所述第二反射镜的步骤包括：在所述衬底上形成第一反射材料层、有源材料层以及第二反射材料层；刻蚀所述第一反射材料层、所述有源材料层和所述第二反射材料层的叠层以形成所述谐振腔；刻蚀形成所述谐振腔的步骤包括：以所述电流传导层为刻蚀停止层进行刻蚀。
68、可选的，所述第一反射镜还包括：第三反射部，所述第三反射部位于所述电流传导层朝向所述第一反射部的表面上，所述第三反射部的材料包括第一掺杂离子；刻蚀形成所述谐振腔的步骤中，沿电流传导层指向第一反射部的方向进行刻蚀。
69、为解决上述问题，本发明提供一种激光单元的形成方法，包括：
70、形成谐振腔，所述谐振腔采用本发明的形成方法形成；形成与所述谐振腔电连接的第一电极；形成与所述谐振腔电连接的第二电极。
71、可选的，还包括：形成所述第一电极和所述第二电极之后，去除所述衬底。
72、为解决上述问题，本发明提供一种激光芯片的形成方法，包括：
73、形成一个或多个激光单元，所述激光单元采用本发明的形成方法形成；形成与所述第一电极电连接的第一接触层；形成与所述第二电极电连接的第二接触层。
74、可选的，在同一工艺过程中形成所述第一接触层和所述第二接触层。
75、为解决上述问题，本发明提供一种激光器的形成方法，包括：
76、形成激光芯片，所述激光芯片采用本发明的形成方法形成。
77、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
78、由于第一反射镜包括第一反射部和第二反射部，其中第二反射部内具有第一掺杂离子，第二反射镜内具有第二掺杂离子，因此使得降低所述第一反射镜的平均掺杂浓度成为可能，能够在保证导电性能的同时，降低光的吸收率，有利于既保证导电性能，又减小光线的损耗，有利于增强发光强度。
79、本发明可选方案中，所述第二反射部的掺杂浓度大于所述第一反射部的掺杂浓度，甚至所述第一反射部的材料可以为本征材料，即所述第一反射部的材料并未掺杂，从而能够有效降低第一反射部对所激发光线的吸收率，而与所述有源区更近的第二反射部能够保证高电导率，进而在保证高电导率的同时减小谐振腔的损耗，有利于增强发光强度。
80、本发明可选方案中，所述第一反射部的周期数大于或等于所述第二反射部的周期数。控制具有第一掺杂离子的第二反射部的周期数，能够有效控制第一反射镜的平均掺杂浓度，能够有效减小掺杂总量，能够在保证导电性能的同时，有效减少光线的吸收率，有利于减小谐振腔的损耗，有利于增强发光强度。
81、本发明可选方案中，所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例在1:1至1:10的范围内；甚至所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例在1:2至1:5的范围内。控制所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例，能够即控制掺杂离子局部浓度以保证导电性能，又降低掺杂离子总量以减小损耗，同时降低反射镜制作工艺难度。
82、本发明可选方案中，所述第二反射镜和所述第二反射部中至少一个内，靠近所述有源区一侧材料的掺杂浓度小于远离所述有源区一侧材料的掺杂浓度；沿指向所述有源区的方向上，所述第二反射镜和所述第二反射部中至少一个材料的掺杂浓度逐渐减小。使掺杂浓度非均匀分布的做法，能够在保证导电性能的同时，降低靠近有源区部分反射镜的掺杂浓度，从而降低有源区附近反射镜对光的吸收率，有利于减小有源区光强的损耗，有利于增强发光强度。
83、本发明可选方案中，所述有源区电流流入的表面上还设置有电流限制层，导电区域和填充于所述导电区域之间的绝缘区域，其中所述导电区域沿电流方向贯穿所述电流限制层。所述电流限制层能够对电流的分布范围进行限制，抑制电流分散效应，从而增大有源区内发光区域的电流密度以提高增益。
84、本发明可选方案中，所述绝缘区域的电流限制层的材料为氧化物；所述导电区域的电流限制层的材料为半导体化合物；所述电流限制层是通过对半导体化合物氧化而形成的，被氧化的半导体化合物用以形成所述绝缘区域，未被氧化的半导体化合物用以形成所述导电区域。通过氧化半导体化合物的方式形成所述电流限制层的做法，一方面能够有效保证所形成电流限制层的表面平整度以获得平整界面，另一方面能够有效降低所形成电流限制层的内部应力以降低对光线的影响，此外这种方式能够在不更换腔室的情况下形成所述电流限制层，能够有效保证膜层质量。
85、本发明可选方案中，所述电流限制层中，所述导电区域在所述有源区表面的投影位于所述有源区的几何中心。这种设置方式能够有效保证电流分布均匀性，从而保证谐振腔的光束质量。
86、本发明可选方案中，靠近所述衬底的反射镜为第一反射镜，从而能够在形成所述谐振腔的过程中，先形成包括第一反射部和第二反射部的第一反射镜，从而能够有效降低形成工艺难度，有利于提高结构质量和制造良率。
87、本发明可选方案中，所述第二反射镜指向所述第一反射镜的方向与激光传播方向一致。使所产生的光线从所述第一反射镜出射，能够降低激光出射路径上反射镜对光线的吸收，有利于减小光线的能量损耗，有利于增强发光强度。
88、本发明可选方案中，所述有源区包括多个有源部，所述多个有源部之间具有隧穿层。利用隧穿层实现多个有源部的串联以构成所述有源区的做法，能够提供有源区设计的灵活性，有源区内多个有源部的增益叠加，有利于提高谐振腔增益，而且隧穿层利用量子隧穿效应降低相邻有源部之间的势垒，增加所述有源区的量子效率以增大谐振腔增益、提高输出光功率。
89、本发明的可选方案中，所述谐振腔还包括与所述第二反射部电连接的电流传导层，所述电流传导层位于所述第一反射部和第二反射部之间，能够实现所述第二反射部与外部电路的连接以形成所述谐振腔的电流通路。
90、本发明可选方案中，所述第一反射部和所述第二反射部中至少一个的材料与所述电流传导层的材料不同；所述电流传导层的材料与所述第二反射部的材料不相同。采用与所述第一反射部和所述第二反射部中至少一个不同的材料形成所述电流传导层，能够使所述电流传导层在谐振腔形成过程中充当刻蚀停止层。
91、本发明可选方案中，所述电流传导层的材料包括第一掺杂离子，所述电流传导层的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度。所述电流传导层采用更高的掺杂浓度，能够有效降低电阻、提高导电性能。
92、本发明可选方案中，所述第一反射镜还包括：第三反射部，所述第三反射部位于所述电流传导层朝向所述第一反射部的表面上，所述第三反射部的材料包括第一掺杂离子。所述第三反射层的设置能够有效保证过刻蚀发生时的导电性能。
93、本发明可选方案中，所述第三反射部的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度，所述第三反射部的周期在1至2的范围内。高掺杂、少周期的第三反射部，既能够提高第三反射部的电导率，又能够控制第三反射部对光线的吸收，能够实现高电导率和低吸收率的兼顾。
94、本发明激光单元的可选方案中，所述第一电极位于所述延伸区的电流传导层朝向所述第二反射镜的表面，从而能够使所述第一电极和所述第二电极均朝向同一侧，以降低后续接触层设置的工艺难度。
95、本发明激光芯片的可选方案中，在激光传播方向上，所述第一接触层和所述第二接触层位于所述激光芯片的同一侧。因此所述激光芯片适用于倒装芯片制程，以避免金属打线，从而能够避免额外的电感效应，有利于提高器件响应速度。
96、本发明激光器的可选方案中，所述光束整形元件与所述衬底为一体结构，从而能够使所述光束整形元件直接集成在激光芯片上，有利于提高集成度、减小设备的尺寸。
1.一种谐振腔，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述第一反射部的材料为本征材料。
3.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述第一反射镜和所述第二反射镜为分布式布拉格反射镜。
4.如权利要求1或3所述的谐振腔，其特征在于，所述第一反射部的周期数大于或等于所述第二反射部的周期数。
5.如权利要求4所述的谐振腔，其特征在于，所述第二反射部和所述第一反射部的周期数比例在1:2至1:5的范围内。
6.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述有源区具有相背的第一表面和第二表面，所述第二表面指向所述第一表面的方向与电流方向一致；
7.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述第二反射镜指向所述第一反射镜的方向与激光出射方向一致。
8.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述衬底的材料为半绝缘体材料或者掺杂的半导体材料。
9.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，所述有源区包括多个量子阱，或者，所述有源区包括多个有源部；
10.如权利要求1所述的谐振腔，其特征在于，还包括：电流传导层，所述电流传导层与所述第二反射部电连接，所述电流传导层的材料与所述第二反射部的材料不相同。
11.如权利要求10所述的谐振腔，其特征在于，所述电流传导层位于第一反射部和所述第二反射部之间。
12.如权利要求10所述的谐振腔，其特征在于，所述电流传导层与所述第二反射部的掺杂类型相同，所述电流传导层的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度。
13.如权利要求10所述的谐振腔，其特征在于，所述第一反射镜还包括：第三反射部，所述第三反射部位于所述电流传导层朝向所述第一反射部的表面上，所述第三反射部与所述第二反射部的掺杂类型相同。
14.如权利要求13所述的谐振腔，其特征在于，所述第二反射部的掺杂浓度大于所述第一反射部的掺杂浓度，所述第三反射部的掺杂浓度大于所述第二反射部的掺杂浓度，或者，所述第三反射部的周期数在1至2的范围内。
15.一种激光单元，其特征在于，包括：
16.如权利要求15所述的激光单元，其特征在于，垂直激光传播方向的平面内，所述激光单元包括核心区和延伸区；
17.如权利要求16所述的激光单元，其特征在于，第三反射部延伸至所述延伸区，所述第一电极与所述延伸区的第三反射部相接触。
18.一种激光芯片，其特征在于，包括：
19.一种激光器，其特征在于，包括：
20.一种激光雷达，其特征在于，包括：
21.一种谐振腔的形成方法，其特征在于，包括：
22.如权利要求21所述的形成方法，其特征在于，所述第一反射部和所述第二反射部之间具有电流传导层；
23.如权利要求22所述的形成方法，其特征在于，所述第一反射镜还包括：第三反射部，所述第三反射部位于所述电流传导层朝向所述第一反射部的表面上，所述第三反射部与所述第二反射部的掺杂类型相同；
24.一种激光单元的形成方法，其特征在于，包括：
25.如权利要求24所述的形成方法，其特征在于，还包括：
26.一种激光芯片的形成方法，其特征在于，包括：
27.一种激光器的形成方法，其特征在于，包括：
