一种新型可饱和吸收镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型可饱和吸收镜，包括衬底、覆盖在所述衬底上的金属反射层，金属反射层上覆盖有空腔吸收层，空腔吸收层上设有介质膜增透层，介质膜增透层包括若干层叠放置的增透层，相邻增透层间设有第二增透层，第一增透层材料与第二增透层材料折射率不同。本实用新型专利技术结构简单，有效的减少了半导体材料的层数堆积，制造工艺比半导体可饱和吸收镜的制造工艺的流程简便，避免了生产过程的缺陷，提高了可饱和吸收镜的工作性能及使用寿命。高了可饱和吸收镜的工作性能及使用寿命。高了可饱和吸收镜的工作性能及使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种新型可饱和吸收镜


[0001]本技术涉及半导体激光
，具体涉及一种新型可饱和吸收镜。

技术介绍

[0002]可饱和吸收镜一般采用半导体材料制造，通过将特殊的半导体材料直接生长在半导体布拉格反射镜上，得到的具有可饱和吸收性能的反射镜，其作为被动锁模器件被广泛的应用于各类激光腔中来产生超短脉冲串。半导体可饱和吸收镜的最上层直接利用半导体与空气的界面作为上层反射镜，半导体布拉格反射镜作为下层反射镜，形成了一个法布里
‑
珀罗腔，通过改变上层半导体吸收体的厚度以及布拉格反射镜的材质和结构，调节吸收体的调制深度和反射镜的带宽。作为激光器部件使用的半导体可饱和吸收镜采用的布拉格反射镜需要的反射对层数多，制造工艺复杂，其半导体制备过程中容易出现“吸热点”引起光损伤，引起吸收层被损坏，影响半导体可饱和吸收镜的性能和使用寿命。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于：为针对现有的技术问题，提供一种新型可饱和吸收镜。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]一种新型可饱和吸收镜，包括衬底、覆盖在所述衬底上的金属反射层，金属反射层上覆盖有空腔吸收层，空腔吸收层上设有介质膜增透层，介质膜增透层包括若干层叠放置的增透层，相邻增透层间设有第二增透层；第一增透层材料与第二增透层材料折射率不同。
[0006]进一步的，第一增透层的厚度为λ/4n，所述第二增透层的厚度为λ/4N,其中，λ为可饱和吸收镜工作中心波长，n为第一增透层材料的折射率，N为第二层增透材料的折射率。
>[0007]进一步的，空腔吸收层所使用的材料与第一增透层或第二增透层所使用的材料相同。
[0008]进一步的，空腔吸收层的材料包括但不限于SiO2、Si3N4或Ta2O5中的一种。
[0009]进一步的，金属反射层材料包括Au。
[0010]进一步的，衬底材料包括但不限于GaAs、Si或Al2O3中的一种。
[0011]与现有的技术相比本技术的有益效果是：
[0012]本新型采用金属反射层替代半导体布拉格反射镜，通过介质膜增透层过滤特定波长光线，使光线在金属反射层及介质膜增透层间的内部空腔内共振进行调制，调制后的光线通过金属反射层射出，产生超短脉冲光。本新型结构简单，有效的减少了半导体材料的层数堆积，制造工艺比半导体可饱和吸收镜的制造工艺的流程简便，避免了生产过程的缺陷，提高了可饱和吸收镜的工作性能及使用寿命。
附图说明
[0013]图1为本技术的结构示意图。
[0014]附图标记：
[0015]1、衬底；2、金属反射层；3、空腔吸收层；4、介质增透膜层；41、第一增透层；42、第二增透层；31、空腔。
具体实施方式
[0016]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0017]下面结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0018]如图1所示，一种新型可饱和吸收镜，包括衬底11、覆盖在所述衬底1上的金属反射层2，金属反射层2上覆盖有空腔吸收层3，空腔吸收层3上设有介质膜增透层4，空腔吸收层3包括若干均匀排列的空腔31，空腔31的上半部分为半球体，方便光线在空腔31内部进行共振调制。空腔吸收层3顶部为多个半球面形成的半球面阵列，介质膜增透层4覆盖在半球面阵列上。介质膜增透层4包括若干层叠放置的第一增透层41，相邻第一增透层41间设有第二增透层42。第一增透层41材料与第二增透层42材料折射率不同。介质膜增透层4采用两种材料交替层叠的多层结构以提高特定波长光线的过滤效果。调节第一增透层41和第二增透层42的厚度和材料以及介质膜增透层4的层数可以调整过滤光线的波长范围。空腔吸收层3在吸收特定波长光线时，其构成材料中的电子被激发，对光线进行吸收，同时不能吸收的光线在空腔吸收层3内的空腔31内发生共振对光线进行调制，提高了光线的吸收效率，当空腔吸收层3吸收能量达到饱和状态时，通过金属反射层2发射超短激光脉冲。
[0019]本新型中第一增透层的厚度为λ/4n，第二增透层的厚度为λ/4N,其中，λ为可饱和吸收镜工作中心波长，n为第一增透层材料的折射率，N为第二层增透材料的折射率，采用此种设计使得介质膜增透层4的各层上反射光线的相位相同，反射互相加强合成，使得进入空腔吸收层3的空腔31内的光线得到充分调制。
[0020]空腔吸收层3所使用的材料与第一增透层41或第二增透层42所使用的材料相同。空腔吸收层3的材料包括但不限于SiO2、Si3N4或Ta2O5中的一种。本实施例中空腔吸收层3的材料采用SiO2，第一增透层41材料采用Si3N4。为保证光线的吸收调制效果，第二增透层42的材料与空腔吸收层3的材料相同，故采用SiO2。
[0021]金属反射层2材料包括Au。由于金属的反射率越低其发射的光线波长越高，对于用于激光器的可饱和吸收镜，需要较高的金属的反射率，一般采用Cu、Mo、Au，本实施例中采用Au进行金属反射层2的制备。金属薄膜通过真空热蒸发、直流溅射、磁控溅射、射频溅射、激光脉冲沉积等方法进行制备，在本实施例中，由于衬底材料选用的为GaAs，金属反射层2采用Au，所以采用磁控溅射的方法在GaAs衬底上进行制备。
[0022]衬底1材料衬底材料包括但不限于GaAs、Si或Al2O3中的一种。衬底一般采用散热系数较高的材料进行制备，避免工作温度过高影响可饱和吸收镜的工作性能，本实施1例中采用GaAs。
[0023]本新型在制备时，在GaAs材料衬底1上淀积所需厚度的金属反射层2，金属反射层2材料采用Au，依据其工作波长计算空腔31上部球形空间的直径，将聚苯乙烯微球溶液滴加到水面，使水面上附着聚苯乙烯微球阵列，聚苯乙烯微球的直径为空腔31上部球形空间的直径。将聚苯乙烯微球阵列转移至制备好金属反射层2的衬底1上，干燥后使用PECVD设备在具有聚苯乙烯微球阵列的金属反射层2上面均匀的生长作为空腔吸收层3的SiO2，在SiO2的厚度足够维持住空腔31的形状后完成空腔吸收层3的制备，SiO2的厚度一般为50
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100nm。继续采用PECVD在空腔吸收层3上生长Si3N4进行第一增透层41制备，待Si3N4厚度为λ/4n时停止工艺完成第一增透层41制备，在第一增透层41上生长SiO2进行第二增透层42制备，SiO2厚度为λ/4N时停止工艺完成第二增透层4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型可饱和吸收镜，包括衬底、覆盖在所述衬底上的金属反射层，其特征在于，所述金属反射层上覆盖有空腔吸收层，空腔吸收层上设有介质膜增透层，所述介质膜增透层包括若干层叠放置的第一增透层，相邻第一增透层间设有第二增透层；所述第一增透层材料与第二增透层材料折射率不同。2.根据权利要求1所述的一种新型可饱和吸收镜，其特征在于，所述第一增透层的厚度为λ/4n，所述第二增透层的厚度为λ/4N,其中，λ为可饱和吸收镜工作中心波长，n为第一增透层材料的折射率，N为第二层增透材料的折射率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子旸，陈红梅，王洪培，
申请(专利权)人：青岛翼晨镭硕科技有限公司，
类型：新型
国别省市：