本发明专利技术给出了一种提供波长可调的光子源(200)的方法，包括在包围内部容积(214)的结构中将具有第一镜子(106)的第一元件(101)、具有第二镜子(108)的第二元件(102)以及具有光子发射器的第三元件(103)连接在一起，内部容积是密封容积，以及形成粘接界面(212)，其是气密的，使得第一镜子(106)被放置在内部容积(214)中，以便第一镜子(106)可以在内部容积(214)中移动。该方法提供了一种获得可调节的光子源的相对简单的方法，其中内部容积是密封的。本发明专利技术还涉及相应的光子源以及这样的光子源的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光子源，更具体地，本专利技术涉及一种波长可调的光子源。
技术介绍
波长可调的光子源可以用于多个用途，能够调节所发射的波长对这些用途是有利 的。 参考文献"利用Si-MEMS技术的高速微机械可调的表面发射激光器"，KANBARA Nobuhiko等，Yokogawa技术报告英语版本No. 47 (2009)，描述了可调表面发射激光器。该 激光器由半VCSEL(垂直腔表面发射激光器）晶片组成，而不具有一侧介电镜和微型机加工 的以凹透镜为基底的S0I(绝缘体上硅结构）。这两个晶片使用高准确度金属热压缩粘接方 法粘接在一起。通过在具有镜子的硅膜和硅基底之间应用可变电压来实现高速、宽波长调 节。在原型中，我们已经实现了超过500kHz的高性能波长调制、没有任何模式跳变的55nm 的宽调范围以及超过60dB的边模抑制比。 改进的可调光子源将是有利的。
技术实现思路
提供一种提供改进的波长可调的光子源的方法可以被看作本专利技术的一个目标。提 供对现有技术的替代方案是本专利技术的进一步目标。 从而，通过提供一种提供波长可调的光子源的方法可以在本专利技术的第一方面中获 得上文描述的目标和若干其它目标，该方法包括： -提供第一元件，例如为固体元件的第一元件，包括第一镜子， -提供第二元件，例如为固体元件的第二元件，包括第二镜子， -提供第三元件，例如为固体元件的第三元件，包括光子发射器， -将第一元件和第二元件以及第三元件彼此相关地设置，使得 i.第一镜子和第二镜子定义了光腔的至少一部分，且使得 ii.光子发射器被放置在光腔内部， -在包围内部容积的相干结构中，例如通过物理和/或化学力保持在一起的相干 结构，再例如刚性相干结构，通过粘接和/或沉积，例如通过物理和/或化学粘接，将至少第 一元件和第二元件以及第三元件连接在一起，其中内部容积是密封容积，上述密封容积例 如被密封使得气体和/或液体无法进入内部容积或从内部容积中出来，例如密封的内部容 积被气封，例如非固体的内部容积，以及 -邻接内部容积形成粘接界面，其中粘接界面是气密的，其抵接在第一元件的第一 侧以及第三元件的第二侧上， 其中 第一镜子被放置在内部容积中，使得第一镜子可以在内部容积中移动，例如相对 于第二镜子移动，且其中该方法还包括：-提供能够在内部容积中移动第一镜子的装置，例如用于电接入第一镜子的装置， 例如用于静电移动第一镜子的装置，例如移动第一镜子，以便能够改变光腔的腔长。 本专利技术具体地，但不排他地，有利于获得波长可调的光子源，这是由于该方法提供 了获得这样的源的相对简单的方式，在这样的源中内部容积被密封。具有密封的内部容积 可以被看作是有利的，这是由于其能够控制气氛（例如压力和流体成分），继而能够改进第 一镜子的Q因子（例如增加Q因子以使得能够移动更大的幅度或减小Q因子以避免振铃）。 此外，密封的内部容积可以使得光子源能够针对污染更稳定和/或更坚固，这是由于污染 物被保留在内部容积之外。该方法提供了一种简单但是有效的梳理第一、第二和第三元件 的方式，使得第一元件具有作为第一镜子和作为内部容积的边界墙的双重功能，且其中第 二元件和/或第三元件类似地具有分别作为第二镜子/光子发射器和作为内部容积的边界 墙的双重功能。 本专利技术可以被看作是基于如所描述的将元件粘接在一起可能足够实现密封的内 部容积的观点，其中第一镜子可以被移动。可以注意的是，当提及"其中第一镜子可以被移 动"和/或"以便第一镜子可以在内部容积中移动"时，一般而言要理解的是，第一镜子可以 在第一容积内移动，例如第一镜子在第一容积内被可移动地悬挂，例如第一镜子可以在第 一容积内移动，而无需使第一容积之外的结构性特征的移动成为必要，例如第一镜子不被 限制成与限定内部容积边界的外墙一起移动。可以被看作优点的是，布置第一镜子以便其 可以在第一容积内被移动，第一镜子的机械属性可以被控制，例如通过控制流体成分，例如 第一容积中的气体的压力，而直接控制。可以被看作优点的是，布置第一镜子以便其可以在 第一容积内被移动，第一镜子的机械属性不受在内部容积之外的流体压力的影响，例如大 气条件。 通过'波长可调的光子源'可理解为，其中光子的波长可以被可控地调节的光子 源。 '第一元件'可以被理解为，包括第一镜子的结构性元件。 '第一镜子'可以被理解为，能够在光腔中限定镜面的镜子。可以理解的是，第一 镜子可以移动，例如相对于第二镜子移动，例如移动以改变光腔的光路径长度。可以理解的 是，第一镜子可以是微机电系统（MEMS)结构的至少一部分，例如第一镜子可以是MEMS结 构，其中所述MEMS结构被放置在内部容积中，使得MEMS结构可以在内部容积中移动，例如 相对于第二镜子移动。可以理解的是，所述MEMS结构被放置在内部容积中，且内部容积的 至少一部分被设置在所述MEMS结构的面对光腔的一侧上，且其中内部容积的至少一部分， 例如内部容积的另一部分，被放置在MEMS结构的相对侧上，所述MEMS结构的相对侧例如为 与所述MEMS结构的面对光腔的一侧的相对的所述MEMS结构的一侧。 在具体的实施例中，第一元件可以通过高指数对比亚波长光栅（HCG)预构图的绝 缘体上硅结构（SOI)基底而形成，其可以包括掩埋的HCG，例如在间隔层之间作为较低镜面 反射器沉积的HCG，如在W02012/0149497A2中所描述的，通过引用将其全部并入。 '第二元件'可以被理解为包括第二镜子的结构性元件。 '第二镜子'可以被理解为能够在光腔中限定镜面的镜子。在一些实施例中，第二 元件可以基本上被实现为，例如由第二镜子组成，例如第二元件是第二个，例如第二元件是 沉积在另一元件上的第二镜子，例如沉积在第三元件上。 在不例性的实施例中，第一镜子和/或第二镜子中的任何一个可以包括分布式布 拉格反射器或HCG。在其他实施例中，镜子和/或第二镜子可以包括金属镜子和/或高反射 性且高度极化选择性衍射光栅（GIRO光栅）中的任何一个，如在IEEE光子技术快报（卷： 10,发布：9)，1998年9月，页数：1205-1207中GoemanS.等著的"用于长波长VCSEL的高 反射性且高度极化选择性衍射光栅（GIRO光栅）的第一示范"所描述的，通过引用的方式将 其全部包含在本申请中。不同类型的镜子的组合可以由本专利技术包含。 在特定的实施例中，第二元件可以与第三元件在具有上部镜子反射器（即，第二 镜子）和在所述上部镜子反射器之下的有源区域（即，光子发射器）的半VCSEL激光异质 结构中的集成，例如在W02012/0149497A2中所描述的，通过引用的方式将其全部并入。 '第三元件'可以被理解为包括光子发射器的结构性元件。'光子发射器'可以被理 解为，能够发射光子的实体，例如能够在接收光子或电子时发射光子。示例性的光子发射器 一般可以包括光增益介质（例如激光增益介质）。在一些实施例中，光子发射器包括一个或 多个量子井、量子线或量子点。在特定的示例中，光子发射器包括半导体材料，例如体状的 或一个或多个量子井、量子线或量子点形式的半导体。可以从商业供应商购买'第三元件'， 例如III-V半导体外延晶片可以从外延晶片代工厂商购买。 '光腔'可以根据本领域中的现本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提供波长可调的光子源(200)的方法，该方法包括提供第一元件(101)，其包括第一镜子(106)，第一元件例如为固体元件，提供第二元件(102)，其包括第二镜子(108)，第二元件例如为固体元件，提供第三元件(103)，其包括光子发射器(110)，第三元件例如为固体元件，将第一元件(101)和第二元件(102)以及第三元件(103)彼此相关地设置，使得i.第一镜子(106)和第二镜子(108)限定了光腔的至少一部分，且使得ii.光子发射器(110)被放置在光腔内部，在包围内部容积(214)的相干结构中将至少第一元件(101)和第二元件(102)以及第三元件(103)连接在一起，所述内部容积为密封容积，以及邻接内部容积(214)形成粘接界面(212)，其中所述粘接界面是气密的，且抵接第一元件(101)的第一侧以及第三元件(103)的第二侧，其中第一镜子(106)被放置在内部容积(214)中，使得第一镜子(106)能够在内部容积(214)中移动，且其中，所述方法还包括提供能够在内部容积(214)中移动第一镜子(106)的装置(418C、418D)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克雷斯滕·于维恩，托尔·安斯贝克，
申请(专利权)人：丹麦科技大学，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK
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