光子晶体啁啾波导慢光边发射激光器制造技术

技术编号:4176859 阅读:210 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种光子晶体啁啾波导慢光边发射激光器,由制作于半导体芯片上的空气孔型光子晶体结构构成,分为三个部分,左边部分为慢光波导结构,用来产生激光;右端为输出波导结构,该输出波导结构内侧相邻的两行空气孔的直径都略小于周围光子晶体的空气孔直径;慢光波导结构与输出波导结构中间为啁啾波导结构,该啁啾波导结构内侧相邻两行空气孔的直径从与慢光波导结构空气孔直径相同而逐渐变小,直到与输出波导结构的空气孔直径相同。本发明专利技术提供的边发射激光器,采用光子晶体波导的带边慢光模式,突破了缺陷腔模式体积受限制的瓶颈,利用啁啾波导结构,将慢光模式高效转换为正常群速度导波模式,使得边发射激光的输出效率得到大幅提高。

Photonic crystal chirped waveguide slow light emitting laser

The invention discloses a chirped photonic crystal waveguide slow light edge emitting laser, made on the semiconductor chip air hole photonic crystal structure, is divided into three parts, the left part of the slow light waveguide structure for generating laser; the right end of the output waveguide, the output waveguide structure inside two adjacent rows the diameter of the air holes are slightly smaller than the diameter of the air holes around the photonic crystal; the middle of slow light waveguide and the output waveguide structure for chirped waveguide structure, the chirped waveguide structure inside two adjacent rows of air holes with diameter from the slow light waveguide structure and the same air hole diameter becomes smaller, and the air hole until the output waveguide structure the diameter of the same. The present invention provides laser diodes using photonic crystal waveguide band slow light mode, a breakthrough in the defect cavity mode volume limited, chirped waveguide structure, the slow light mode conversion efficiency of guided wave mode to normal group velocity, the output efficiency of the edge emitting laser could be greatly improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体光电子器件
,特别是涉及一种悬浮薄板型 大功率光子晶体啁啾波导慢光边发射激光器
技术介绍
光子晶体,自其概念被提出以来, 一直受到人们的关注。它独有的"光子带隙"(Photonic Band Gap, PBG)使其在激光器的应用中有着特殊的地 位,它能抑制自发辐射产生频率处于带隙中的光子的几率。当光子晶体中 加入某种缺陷后,带隙中会出现频宽很窄的缺陷态,这样自发辐射产生频 率处于缺陷态的光子的几率不受抑制,而该频率附近的自发辐射也有向该 频率转化的几率,增强了缺陷态的自发辐射。通过对光子晶体的设计,可 以将激光器的激射频率设定在缺陷态频率,这样能大大提高激光器的自发 辐射因子,获得极低阈值的激光器。同时,基于光子晶体的多种有源和无源 器件相对于传统器件具有尺寸紧凑、易于集成等优点,这使得光子晶体成 为未来光子集成芯片的重要候选方案。对光子芯片而言,是在二维平板之上集成各个器件,需要光信号在平 板内部传播,点缺陷微腔面发射激光器可作为芯片与芯片间的光信息传播 的光源,但是作为平板集成光路的光源来说并不理想,需要一种能够在平 板内部发光的激光光源。而线缺陷波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光子晶体啁啾波导慢光边发射激光器,其特征在于,该边发射激光器由制作于半导体材料上的空气孔型光子晶体结构构成,分为三个部分,左边部分为慢光波导结构,用来产生激光;右端为输出波导结构,该输出波导结构内侧相邻的两行空气孔的直径都略小于周围光子晶体的空气孔直径;慢光波导结构与输出波导结构中间为啁啾波导结构,该啁啾波导结构内侧相邻两行空气孔的直径从与慢光波导结构空气孔直径相同而逐渐变小,直到与输出波导结构的空气孔直径相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郑婉华邢名欣任刚刘安金陈微周文君陈良惠
申请(专利权)人:中国科学院半导体研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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