光子晶体激光器及其制备方法技术

一种光子晶体激光器及其制备方法，该制备方法包括：形成第一种类型的半导体掺杂层薄膜、阻蚀剂层；采用压印模板对阻蚀剂层进行纳米压印，将压印模板的图案转移到阻蚀剂层，对其进行固化处理以形成阻蚀剂层图案；以阻蚀剂层图案为掩膜对第一种类型的半导体掺杂层薄膜进行构图工艺以形成光子晶体层；该光子晶体层包括光子晶体部，其包括阵列排布的多个通孔、中心区域和外围区域，多个通孔包括分别在中心区域和在外围区域阵列排布的第一通孔和第二通孔；第一通孔和第二通孔的相对排布密度不同，在同一方向上，任意相邻的两个第一通孔之间的第一间距的方差的范围为1~100，采用纳米压印技术形成光子晶体部有助于提升生产效率、降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
光子晶体激光器及其制备方法


[0001]本公开的实施例涉及一种光子晶体激光器，以及光子晶体激光器的制备方法。

技术介绍

[0002]光子晶体是由不同的介质按周期或者准晶结构排列形成的材料，二维光子晶体由于相对容易制造，而且其二维结构能够充分表现出光子晶体的特性，受到了研究者们广泛的关注。通常的光子晶体层的结构是在高介电常数的薄膜中形成周期性排列的小孔，在周期性排列的小孔中填充低介电常数的材料，以得到具有周期性排列的小孔的光子晶体层。
[0003]光子晶体层是光子晶体激光器的重要组成部分，光子晶体激光器具备功率高、可靠性强、寿命长、体积小、品质因数高、发散角度小、光谱线宽窄、适用于多波长单模工作等特性以及成本低等诸多优点，其在激光器泵浦、医疗、通信等领域具有极高的应用价值。

技术实现思路

[0004]本公开至少一实施例提供一种光子晶体激光器以及光子晶体激光器的制备方法，该光子晶体激光器中包括的光子晶体部采用纳米压印技术形成，本公开的实施例提供的光子晶体激光器的制备方法有助于提升光子晶体激光器的生产效率、降低生产成本，对光子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光子晶体激光器，包括：光子晶体部，其中，所述光子晶体部包括阵列排布的多个通孔，所述光子晶体部包括中心区域和环绕所述中心区域的外围区域，所述多个通孔包括在所述中心区域阵列排布的第一通孔和在所述外围区域阵列排布的第二通孔；所述第一通孔的相对排布密度与所述第二通孔的相对排布密度不同，且在同一方向上，任意相邻的两个所述第一通孔之间的第一间距的方差的范围为1~100。2.根据权利要求1所述的光子晶体激光器，其中，任意相邻的两个所述第一通孔之间的最小距离为第二间距，任意相邻的两个所述第二通孔之间的最小距离为第三间距，所述第一通孔的相对排布密度大于所述第二通孔的相对排布密度，所述第二间距小于所述第三间距；或者，所述第一通孔的相对排布密度小于所述第二通孔的相对排布密度，所述第二间距大于所述第三间距。3.根据权利要求2所述的光子晶体激光器，其中，任意相邻的所述第一通孔和所述第二通孔之间的最小距离为第四间距，所述第一通孔的相对排布密度大于所述第二通孔的相对排布密度，所述第四间距大于所述第二间距且小于所述第三间距；或者，所述第一通孔的相对排布密度小于所述第二通孔的相对排布密度，所述第四间距大于所述第三间距且小于所述第二间距。4.根据权利要求1~3中任一项所述的光子晶体激光器，其中，在所述中心区域和所述外围区域之间还包括过渡区域，所述通孔还包括在所述过渡区域中阵列排布的第三通孔，任意相邻的两个所述第三通孔之间的最小距离为第五间距，所述第一通孔的相对排布密度大于所述第三通孔的相对排布密度，且所述第三通孔的相对排布密度大于所述第二通孔的相对排布密度，所述第二间距小于所述第五间距，且所述第五间距小于所述第三间距；或者，所述第一通孔的相对排布密度小于所述第三通孔的相对排布密度，且所述第三通孔的相对排布密度小于所述第二通孔的相对排布密度，所述第二间距大于所述第五间距，且所述第五间距大于所述第三间距。5.根据权利要求4所述的光子晶体激光器，其中，相邻的所述第三通孔和所述第一通孔之间的最小距离为第六间距，相邻的所述第三通孔和所述第二通孔之间的最小距离为第七间距，所述第一通孔的相对排布密度大于所述第三通孔的相对排布密度，且所述第三通孔的相对排布密度大于所述第二通孔的相对排布密度，所述第六间距小于所述第五间距，且所述第五间距小于所述第七间距；或者，所述第一通孔的相对排布密度小于所述第三通孔的相对排布密度，且所述第三通孔的相对排布密度小于所述第二通孔的相对排布密度，所述第六间距大于所述第五间距，且所述第五间距大于所述第七间距。6.根据权利要求5所述的光子晶体激光器，其中，所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔的平面形状相同且平面尺寸相同。7.根据权利要求1~3中任一项所述的光子晶体激光器，其中，所述第一通孔呈矩阵排列，呈矩阵排列的所述第一通孔的整体的外轮廓形状为四边形，所述第二通孔分设在所述四边形的各条边的远离所述中心区域的中心的一侧，且所述第二通孔包围所述呈矩阵排列的所述第一通孔的整体。8.根据权利要求7所述的光子晶体激光器，其中，所述第一通孔形成的矩形阵列为方形阵列，所述中心区域的平面形状为正方形；
所述外围区域包括四个边区域和四个角区域，所述四个边区域与所述四个角区域的形状均为矩形；所述四个边区域每个的靠近所述中心区域的长边分别与所述中心区域的四个边对齐排列且长度相等；所述四个角区域分别位于所述中心区域的四个角的远离所述正方形的中心的方向上，且所述四个角区域每个的相邻的两个边分别和与之相邻的两个边区域的与之靠近的短边对齐排列且长度相等。9.根据权利要求8所述的光子晶体激光器，其中，所述四个边区域均为由Na
×
Nb个所述第二通孔排列成的矩形区域，所述四个角区域均为由Nb
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Nb个所述第二通孔排列成的方形区域，Na和Nb均为正整数。10.根据权利要求1~3中任一项所述的光子晶体激光器，还包括有源层和设置在所述有源层和所述光子晶体部之间的第一介质层，其中，所述有源层配置为发射光与作为光增益介质。11.根据权利要求10所述的光子晶体激光器，还包括设置在所述光子晶体部的远离所述第一介质层的一侧的第二介质层，其中，每个所述通孔沿着其通道的延伸方向包括相对的第一端和第二端，所述第一端与所述第一介质层连接，所述第二端与所述第二介质层连接。12.根据权利要求11所述的光子晶体激光器，还包括：n型衬底；依次设置在所述n型衬底上的n型半导体重掺杂层和n型半导体掺杂层；依次设置在所述有源层的远离所述n型衬底的一侧的p型半导体掺杂层和p型半导体重掺杂层；设置在所述p型半导体重掺杂层的远离所述n型衬底的一侧的p型电极层；以及设置在所述n型半导体重掺杂层的远离所述n型衬底的一侧且与所述n型半导体掺杂层间隔设置的n型电极层；其中，所述有源层设置在所述n型半导体掺杂层的远离所述n型衬底的一侧；所述p型半导体重掺杂层配置为所述第二介质层；所述p型半导体掺杂层配置为所述光子晶体部和所述第一介质层。13.根据权利要求11所述的光子晶体激光器，还包括：n型衬底；依次设置在所述n型衬底上的n型半导体重掺杂层和n型半导体掺杂层；依次设置在所述有源层的远离所述n型衬底的一侧的p型半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾俊逸，陈子豪，朱晓琪，彭超，
申请(专利权)人：微源光子深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：