太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用
阅读说明：本技术 太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用 (Terahertz semiconductor laser, and preparation method and application thereof ) 是由 赵方圆 刘俊岐 刘峰奇 张锦川 翟慎强 卓宁 王利军 刘舒曼 王占国 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：一种太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用,该太赫兹半导体激光器包括一第一金属层,作为半导体激光器底部的压焊金属层和散热通道；一支撑衬底；一第一高掺层,其设置在支撑衬底上,作为激光器的下波导光限制层；一有源区,其生长于第一高掺层上；一第二高掺层,其位于有源区上；多个电隔离沟；一欧姆接触层；一电隔离层,以及一第二金属层。本发明采用周期性多脊阵列与矩形腔耦合结构,借助同相干涉引起的自成像效应,来改善器件脊宽方向的光束发散角；使用周期性多脊阵列,增大了激光器的增益体积,输出功率得到提高。(A terahertz semiconductor laser, a preparation method and an application thereof are disclosed, wherein the terahertz semiconductor laser comprises a first metal layer which is used as a pressure welding metal layer and a heat dissipation channel at the bottom of the semiconductor laser; a support substrate; a first highly doped layer disposed on the support substrate as a lower waveguide optical confinement layer of the laser; an active region grown on the first highly doped layer; a second highly doped layer located on the active region; a plurality of electrically isolated trenches; an ohmic contact layer; an electrically isolating layer, and a second metal layer. The invention adopts a periodic multi-ridge array and rectangular cavity coupling structure, and improves the beam divergence angle of the device in the ridge width direction by means of the self-imaging effect caused by in-phase interference; the gain volume of the laser is increased and the output power is improved by using the periodic multi-ridge array.)
技术领域
本发明涉及太赫兹波段半导体激光器件光波导技术领域，尤其涉及一种太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用。
背景技术
由于太赫兹波段(0.3-10THz)电磁波能量值对应一些特殊气体分子以及水分子的转动和振动能，其在气体成分检测、医学诊断、危险品遥测、自由空间通信等方面具有独特的应用价值。太赫兹量子级联激光器(Quantum Cascade Laser，QCL)是一种基于耦合多量子阱导带子能级间受激辐射发光的单极性太赫兹半导体激光器，具有小型化，易携带并且连续功率高等特点，逐渐成为上述应用较为理想的太赫兹相干光源，所以针对其性能，尤其是在高输出光功率、高光束质量等方面进行的研究探索，意义重大。为了得到大功率器件，对于条形激光器，最直接的方式就是增加器件的脊宽和腔长，从而增加器件的增益体积，提高输出功率。但长腔、宽脊的太赫兹量子级联激光器必然会面对一些弊端：首先，腔长、脊宽增加引起光波导损耗增大，阈值增益增加，不利于器件的连续波工作，加之热负载增大，热导率降低，器件散热受阻，热性能将严重退化；其次，脊宽增加容易在该方向出现高阶横模激射，此时器件近场光斑为多瓣，远场光强分布为高阶高斯线型，光束发散角较基横模有很大增加，光束质量恶化；此外，由于尺寸较大引起的电流耗散和电注入不均匀也会影响器件的性能。上述这些弊端成为通过持续增大增益体积来提高激光器光输出功率的瓶颈。为了在增加器件输出功率的同时改善器件的光束质量，相继出现了树形阵列QCL，光子晶体(Photonic Crystal，PC)QCL，主振荡器功率放大(Master-oscillator Power-amplifier，MOPA)QCL以及斜腔QCL等新型器件，其中由Y型单元组成的树形阵列量子级联激光器由同相模式输出，实现了远场单瓣，但器件功率低，阈值电流密度高。此外，有关于PC DFB(光子晶体分布反馈)量子级联激光器的制作，器件单腔面峰值功率较高，并得到了近衍射极限的远场发散角，但是由于光子晶体存在多个带边模式，器件为双纵模激射。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。
为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种太赫兹半导体激光器，包括：
一第一金属层，作为半导体激光器底部的压焊金属层和散热通道；
一支撑衬底，其设置在第一金属层上，起支撑作用；
一第一高掺层，其设置在支撑衬底上，作为激光器的下波导光限制层；
一有源区，其生长于第一高掺层上；
一第二高掺层，其位于有源区上；所述有源区、第二高掺层被制作成第一多脊区、矩形腔区和第二多脊区，三者构成谐振腔，用于激光模式的选择和放大并改善输出光束质量；
多个电隔离沟，其设置在第一多脊区、第二多脊区各自的每个脊条与矩形腔区的连接处，用于隔离第一多脊区、第二多脊区各自与矩形腔区之间的电注入；
一欧姆接触层，用于实现第二金属层与第一高掺层、第二高掺层之间的欧姆接触；
一电隔离层，其设置在第一多脊区、第二多脊区各自表面的非电注入区和正负电极间隔区的第一高掺层上，用于隔离正电极区与负电极区的电注入；以及
一第二金属层，其包括设置在谐振腔上的负极金属层和设置在欧姆接触层上的正极金属层，负极金属层作为负电极，正极金属层作为正电极。
作为本发明的另一个方面，还提供了一种如上所述的太赫兹半导体激光器的制备方法，，包括如下步骤：
(1)在支撑衬底上依次生长第一高掺层、有源区、第二高掺层；
(2)在有源区和第二高掺层上制作第一多脊区、矩形腔区、第二多脊区并在第一多脊区、第二多脊区与矩形腔区的连接处制作电隔离沟；
(3)在步骤(2)所形成的器件上表面生长二氧化硅层，并在二氧化硅层上开电注入窗口；
(4)在电注入窗口的第二高掺层和第一高掺层上分别制作欧姆接触层；
(5)在第一多脊区、第二多脊区、矩形腔区上表面和欧姆接触层上表面生长第二金属层；
(6)在支撑衬底底部制作第一金属层，即制作完成所述太赫兹半导体激光器。
作为本发明的又一个方面，还提供了一种如上所述的太赫兹半导体激光器或如上所述的方法制备得到的太赫兹半导体激光器在太赫兹辐射领域的应用。
基于上述技术方案可知，本发明的太赫兹半导体激光器、其制备方法及应用相对于现有技术至少具有以下优势之一：
1、本发明采用周期性多脊阵列与矩形腔耦合结构，借助同相干涉引起的自成像效应，来改善器件脊宽方向的光束发散角。
2、使用周期性多脊阵列，增大了激光器的增益体积，输出功率得到提高。
3、在增大输出光功率的同时兼具较小的光束发散角，极大改善了条形激光器单纯由增大脊宽来增加光功率造成的光束质量恶化的问题。且该器件制作工艺简单，实验可操作性、重复性强。
附图说明
图1为本发明一实施例的太赫兹半导体激光器的立体结构示意图；
图2为图1的主视方向结构示意图；
图3为图2中A处局部放大示意图；
图4为图1的俯视方向结构示意图；
图5为本发明一实施例的太赫兹半导体激光器输出光束的远场强度分布示意图。
上图中，附图标记含义如下：
1-第一金属层；2-支撑衬底；3-第一高掺层；4-有源区；5-第二高掺层；6-欧姆接触层；601-欧姆接触条；7-二氧化硅层；8-第二金属层；9-电隔离沟；10-第一多脊区；11-矩形腔区；12-第二多脊区。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
本发明采用两组周期性窄脊阵列和矩形腔体构成谐振腔，来代替单个宽脊器件，借助光波透过周期性结构后的菲涅尔衍射引起的相干自成像效应实现光放大和光束整形；阵列中各窄脊的终端输出光模均为同相基横模，相互干涉，其远场强度分布受夫琅和费多缝衍射规律所支配，与单个窄脊相比，主级衍射峰发散角减小，输出光功率得到提高。
本发明公开了一种太赫兹半导体激光器，包括：
一第一金属层，作为半导体激光器底部的压焊金属层和散热通道；
一支撑衬底，其设置在第一金属层上，起支撑作用；
一第一高掺层，其设置在支撑衬底上，作为激光器的下波导光限制层；
一有源区，其生长于第一高掺层上；
一第二高掺层，其位于有源区上；所述有源区、第二高掺层被制作成第一多脊区、矩形腔区和第二多脊区，三者构成谐振腔，用于激光模式的选择和放大并改善输出光束质量；
多个电隔离沟，其设置在第一多脊区、第二多脊区各自的每个脊条与矩形腔区的连接处，用于隔离第一多脊区、第二多脊区各自与矩形腔区之间的电注入；
一欧姆接触层，用于实现第二金属层与第一高掺层、第二高掺层之间的欧姆接触；
一电隔离层，其设置在第一多脊区、第二多脊区各自表面的非电注入区和正负电极间隔区的第一高掺层上，用于隔离正电极区与负电极区的电注入；以及
一第二金属层，其包括设置在谐振腔上的负极金属层和设置在欧姆接触层上的正极金属层，负极金属层作为负电极，正极金属层作为正电极。
其中，所述支撑衬底为半绝缘材料；
所述支撑衬底采用的材料包括GaAs。
其中，所述第一高掺层采用的材料包括N+型GaAs；
所述第一高掺层的掺杂浓度为2-4×1018cm-3、例如为3×1018cm-3，厚度0.5-0.8um；
其中，所述有源区为耦合多量子阱结构；
所述耦合多量子阱结构采用的材料包括GaAs/Al0.16Ga0.84As；
所述第二高掺层采用的材料包括N+型GaAs；
所述第二高掺层的掺杂浓度为4-6×1018cm-3、例如为5×1018cm-3，厚度为0.1-0.2um。
其中，所述第一多脊区包括多个平行设置的脊条；
所述第二多脊区，其包含多个平行设置的脊条；
所述矩形腔区设置在第一多脊区、第二多脊区之间；
所述第一多脊区与第二多脊区相对于矩形腔区呈插指型排布；
所述第一多脊区与第二多脊区的脊条周期相同、脊条个数、脊条长度、脊条宽度、脊条高度均相同；
所述第一多脊区的出光腔面设置在远离矩形腔区的一端；
所述第二多脊区的出光腔面设置在远离矩形腔区的一端；
所述第一多脊区与第二多脊区的每个脊条上均设有用于实现第二金属层与第二高掺层之间欧姆接触的两个欧姆接触条，两个欧姆接触条分别设置在脊条的两侧；
其中，所述欧姆接触条的宽度为5-10um。
其中，所述第一多脊区和/或第二多脊区的脊条阵列满足W＝σΛ，其中，Λ为阵列周期，W为脊宽，σ为脊宽在排列周期中的占空比，σ＜1；
矩形腔区的长度为NΛ+δ，其中，N为窄脊阵列中的周期数，δ＝(1-σ)Λ；
矩形腔区的宽为Zt/2，其中，Zt＝2nΛ2/λ0，Zt为发生上述相干自成像现象所需的最短光程，n为光波在矩形腔区材料中的折射率，Λ为窄脊阵列的周期，λ0为器件激射的真空波长。
其中，所述电隔离沟的深度等于第二高掺层的厚度；
所述电隔离层采用的材料包括二氧化硅；
所述电隔离层的厚度为400-600nm、例如为450nm。
所述电隔离层生长于等周期条形第一多脊区、第二多脊区表面非电注入区和正负电极间隔区的第一高掺层上。
其中，所述电隔离层通过等离子体增强化学气相沉积法生长得到；
所述第一金属层通过电子束蒸发得到；
所述第二金属层通过电子束蒸发得到；
所述欧姆接触层通过电子束蒸发得到；
所述第一多脊区、矩形腔区与第二多脊区通过光刻、湿法腐蚀的方法得到；
所述电隔离层通过等离子体增强化学气相沉积法得到。
本发明还公开了一种如上所述的太赫兹半导体激光器的制备方法，包括如下步骤：
(1)在支撑衬底上依次生长第一高掺层、有源区、第二高掺层；
(2)在有源区和第二高掺层上制作制作第一多脊区、矩形腔区、第二多脊区并在第一多脊区、第二多脊区与矩形腔区的连接处制作电隔离沟；
(3)在步骤(2)所形成的器件上表面生长二氧化硅层，并在二氧化硅层上开电注入窗口；
(4)在电注入窗口的第二高掺层和第一高掺层上分别制作欧姆接触层；
(5)在第一多脊区、第二多脊区、矩形腔区上表面和欧姆接触层上表面生长第二金属层；
(6)在支撑衬底底部制作第一金属层，即制作完成所述太赫兹半导体激光器；
其中，在步骤(5)结束后步骤(6)开始前先将所述支撑衬底厚度减少：
其中，所述支撑衬底厚度减少至110-130um、例如为120um。
本发明还公开了一种如上所述的太赫兹半导体激光器或如上所述的方法制备得到的太赫兹半导体激光器在太赫兹辐射领域的应用。
在本发明的一个示例性实施例中，一种大功率太赫兹半导体激光器，包括：
一第一金属层，该第一金属层通过电子束蒸发得到；
一半绝缘支撑衬底；
一第一高掺层，该第一高掺层位于半绝缘支撑衬底上，作为激光器的下波导光限制层；
一有源区，该有源区为耦合多量子阱结构，外延生长于第一高掺层上；
一第二高掺层，该第二高掺层位于有源区上；所述有源区、第二高掺层被制作成按照等周期条形第一多脊区、矩形腔区、等周期条形第二多脊区三部分顺序排列的耦合结构，且第一多脊区、第二多脊区中各脊的一端分别与矩形腔的一侧相连，其位置相对于矩形腔呈插指型排布，另一端解理成出光腔面，三区共同构成激光器谐振腔；
一电隔离沟，该电隔离沟位于等周期条形第一多脊区、第二多脊区上，与矩形腔区连接处；
一欧姆接触层，该欧姆接触层由电子束蒸发于器件脊区第二高掺层部分区域与正电极区的第一高掺层上，并退火；
一二氧化硅层(电隔离层)，该二氧化硅层采用PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)的方法生长于等周期条形第一多脊区、第二多脊区表面非电注入区和正负电极间隔区的第一高掺层上；一第二金属层，该第二金属层通过电子束蒸发覆盖于等周期条形第一多脊区、第二多脊区、矩形腔区的最上层和正电极区的最上层，脊区(包括第一脊区和第二脊区)与矩形腔区第二金属层通过电隔离沟隔断，并与第二高掺层构成等离子体波导作为器件的上光限制层，脊区为器件(太赫兹半导体激光器)的负电极区，该区的第二金属层作为负电极，正电极区的第二金属层作为正电极。本实施例中多脊阵列与矩形腔体共同构成激光器谐振腔，利用同相干涉自成像效应，减小器件远场发散角，改善光束质量，同时实现高的边发射光输出功率。
在本发明的另一个示例性实施例中，一种太赫兹半导体激光器，包括：
一第一金属层，该第一金属层通过电子束蒸发得到；
一半绝缘支撑衬底；
一第一高掺层，该第一高掺层位于半绝缘支撑衬底上，作为激光器的下波导光限制层；
一有源区，该有源区为耦合多量子阱结构，外延生长于第一高掺层上；
一第二高掺层，该第二高掺层位于有源区上；
所述有源区、第二高掺层被制作成等周期条形第一多脊区、矩形腔区、等周期条形第二多脊区三部分顺序排列，第一多脊区、第二多脊区所包含脊的个数相同，脊的宽度相同，脊分布的周期相同且均为脊宽度与相邻脊间隔宽度之和，第一多脊区、第二多脊区各脊的一端分别与矩形腔的一侧相连，其位置相对于矩形腔呈插指型排布，利于同相光模式的选择输出，另一端则解理成出光腔面，三区共同构成激光器谐振腔；
一电隔离沟，该电隔离沟位于等周期条形第一多脊区、第二多脊区上，与矩形腔区连接处；
一欧姆接触层，该欧姆接触层由电子束蒸发于器件脊区第二高掺层部分区域，与正电极区的第一高掺层上，并退火；
一二氧化硅层，该二氧化硅层采用PECVD的方法生长于器件等周期条形第一多脊区、第二多脊区表面的非电注入区和正负电极间隔区的第一高掺层上；
一第二金属层，该第二金属层通过电子束蒸发覆盖于等周期条形第一多脊区、第二多脊区、矩形腔区的最上层和正电极区的最上层，脊区与腔区的第二金属层通过电隔离沟隔断，并与第二高掺层构成等离子体波导作为器件的上光限制层，脊区为器件的负电极区，该区的第二金属层作为负电极，正电极区的第二金属层作为正电极。
其中，所述的第一金属层作为器件底部与热沉的焊接界面，和向下的散热通道，其材料为电子束蒸发Ti/Au，层厚分别为5nm/300nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
其中，所述的半绝缘支撑衬底为本征的GaAs衬底。
其中，所述的第一高掺层是采用分子束外延(MBE)生长的N+型GaAs，掺杂浓度为3×1018cm-3，厚度0.5um。
其中，所述的有源区由周期性的GaAs/Al0.16Ga0.84As耦合多量子阱组成，共180个周期，包含上千层材料，该有源区结构设计的受激辐射增益峰值对应频率为3.4THz。
其中，所述的第二高掺层是采用分子束外延(MBE)生长的N+型GaAs，掺杂浓度为5×1018cm-3，厚度0.1um。
其中，所述的有源区、第二高掺层被制作成等周期条形第一多脊区、矩形腔区、等周期条形第二多脊区三部分顺序排列，通过光刻、湿法腐蚀的方法得到，实现对三区构成的谐振腔内激光模式的选择和放大，并改善输出光束的质量。
其中，所述的电隔离沟位于等周期条形多脊区各个脊上与矩形腔区连接处；电隔离沟的深度等于第二高掺层厚度，为0.1um，宽度10um，隔离多脊区与矩形腔区之间的电注入。
其中，所述的欧姆接触层的一部分被制作成欧姆接触条，在第一多脊区和第二多脊区每条脊上，靠近棱边处，制作成两个欧姆接触条，宽5-10um，材料依次为电子束蒸发的Ge/Au/Ni/Au，层厚分别为26nm/54nm/15nm/200nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
其中，所述的二氧化硅层，由PECVD生长得到，厚度为450nm，之后以光刻胶为掩膜，干法刻蚀开电注入窗口。
其中，所述的第二金属层为利用电子束蒸发获得的Ti/Au，层厚为5nm/200nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
以下通过具体实施例结合附图对本发明的技术方案做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本发明的保护范围并不限于此。
请参阅图1-5所示，本发明提供一种大功率太赫兹半导体激光器10，包括：
一第一金属层1，所述的第一金属层1作为器件底部与热沉的焊接界面，和向下的散热通道，其材料为电子束蒸发Ti/Au，层厚分别为5nm/300nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
一半绝缘支撑衬底2，所述的半绝缘支撑衬底2为本征的GaAs衬底。一第一高掺层3，该第一高掺层位于半绝缘支撑衬底2上，作为激光器的下波导光限制层，所述的第一高掺层3是采用分子束外延(MBE)生长的N+型GaAs，掺杂浓度为3×1018cm-3，厚度0.5um。
一有源区4，外延生长于第一高掺层3上，所述的有源区4由周期性的GaAs/Al0.16Ga0.84As耦合多量子阱组成，共180个周期，包含上千层材料，该有源区4结构设计的受激辐射增益峰值对应频率为3.4THz。
一第二高掺层5，该第二高掺层5位于有源区4上，所述第二高掺层5是采用分子束外延(MBE)生长的N+型GaAs，掺杂浓度为5×1018cm-3，厚度0.1um。
所述有源区4、第二高掺层5被制作成等周期条形第一多脊区10、矩形腔区11、等周期条形第二多脊区12三部分顺序排列，通过光刻、湿法腐蚀的方法得到，第一多脊区10、第二多脊区12所包含脊的个数、宽度相同，脊分布的周期相同且均为脊宽度与相邻脊间隔宽度之和，第一多脊区10、第二多脊区12各脊的一端分别与矩形腔的一侧相连，其位置相对于矩形腔11呈插指型排布，利于同相光模式的选择输出，另一端解理成出光腔面，三区共同构成激光器谐振腔。
一电隔离沟9，所述的电隔离沟9位于等周期条形多脊区各个脊上，与矩形腔区连接处，其深度等于第二高掺层5的厚度，为0.1um，宽度10um，用于隔离第一多脊区10、第二多脊区12与矩形腔区11之间的电注入。
一欧姆接触层6，该欧姆接触层6由电子束蒸发于器件脊区第二高掺层5部分区域，与正电极区的第一高掺层3上，并退火，所述的欧姆接触层6制作为条状，每个脊的棱边附近制作两个沿脊长方向的欧姆接触条601，材料依次为电子束蒸发的Ge/Au/Ni/Au，层厚分别为26nm/54nm/15nm/200nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
一二氧化硅层7，该二氧化硅层7采用PECVD的方法生长于器件等周期条形第一多脊区10、第二多脊区12表面和器件正负电极间隔区的第一高掺层3上，厚度为450nm，之后以光刻胶为掩膜，干法刻蚀开电注入窗口。
一第二金属层8，该第二金属层8通过电子束蒸发覆盖于等周期条形第一多脊区10、第二多脊区12、矩形腔区11的最上层和正电极区的最上层，脊区与腔区的第二金属层8通过电隔离沟9隔断，并与第二高掺层5构成等离子体波导作为器件的上光限制层，脊区为器件的负电极区，该区的第二金属层8作为负电极，正电极区的第二金属层8作为正电极，所述的第二金属层8为利用电子束蒸发获得的Ti/Au，层厚为5nm/200nm，蒸发过程中旋转样品，衬底温度为60℃。
本实施例的大功率太赫兹半导体激光器的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：在半绝缘支撑衬底2的上表面采用分子束外延(MBE)的方法生长超晶格结构，包括第一高掺层3、有源区4、第二高掺层5；
步骤二：利用光刻、湿法腐蚀的方法制作等周期条形第一多脊区10、矩形腔区11、等周期条形第二多脊区12；
步骤三：利用光刻、湿法腐蚀的方法去除多脊区(包括第一多脊区10和第二多脊区12)与矩形腔区11连接处的第二高掺层5以制作电隔离沟9；
步骤四：利用PECVD的方法生长二氧化硅层7；
步骤五：利用光刻、干法刻蚀的方法在二氧化硅层7上开电注入窗口；
步骤六：利用光刻、电子束蒸发、带胶剥离的方法在电注入窗口的第二高掺层5，和正电极区的第一高掺层3上制作欧姆接触层6；
步骤七：利用光刻、电子束蒸发、带胶蒸发的方法在除电隔离沟外的等周期条形第一多脊区10、第二多脊区12、矩形腔区11的最上层和正电极区的最上层制作第二金属层8，作为正面金属电极；
步骤八：利用机械减薄、化学抛光的方法将半绝缘支撑衬底2非外延超晶格结构一侧的厚度减至120um左右，改善器件的散热性能。
步骤九：利用电子束蒸发的方法在减薄、抛光后的半绝缘支撑衬底2的下表面制作第一金属层1，作为背面金属电极。
本实施例中窄脊阵列的周期为Λ，脊宽W，W＝σA，σ为脊宽在排列周期中的占空比，σ＜1，两窄脊阵列的脊长相等，各脊的一端分别与矩形腔的一侧相连，其位置相对于矩形腔呈插指型排布，利于较高功率的同相光模式的选择输出；矩形腔区的长度为Nσ+δ，N为窄脊阵列中的周期数，δ＝(1-σ)Λ，为方便之后器件制备预留的宽度，矩形腔区的宽为Zt/2，Zt＝2nΛ2/λ0，Zt为发生上述相干自成像现象所需的最短光程，n为光波在矩形腔材料中的折射率，Λ为窄脊阵列的周期，λ0为器件激射的真空波长；器件的等周期条形第一多脊区10、第二多脊区12与矩形腔区11均由光刻，湿法腐蚀等简单工艺完成，各区侧壁平整，有效降低了光吸收损耗，出光端面为晶体解理面，利于光耦合输出。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。