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      一種硅基混合集成的波長可調(diào)被動(dòng)鎖模激光器的制作方法

      文檔序號:12483269閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種硅基混合集成的波長可調(diào)被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,包括硅光芯片、可飽和吸收體薄膜以及依次放置在所述可飽和吸收體薄膜上方,并且與所述硅光芯片上的光路形成光學(xué)諧振腔的半導(dǎo)體光放大器、準(zhǔn)直透鏡和反射棱鏡;

      所述可飽和吸收體薄膜,覆蓋在所述硅光芯片表面,產(chǎn)生光學(xué)非線性吸收,實(shí)現(xiàn)被動(dòng)鎖模;

      所述半導(dǎo)體光放大器,作為增益介質(zhì),在光傳輸方向上的兩個(gè)端面分別鍍有反射膜和增透膜,鍍有反射膜的端面靠近所述光纖諧振腔的外側(cè),鍍有增透膜的端面靠近所述準(zhǔn)直透鏡;

      所述準(zhǔn)直透鏡,實(shí)現(xiàn)所述半導(dǎo)體光放大器與所述硅光芯片之間的光束模場和數(shù)值孔徑匹配;

      所述反射棱鏡,對所述硅光芯片的入射光束進(jìn)行垂直折轉(zhuǎn)或?qū)Τ錾涔馐M(jìn)行水平折轉(zhuǎn)。

      2.如權(quán)利要求1所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述硅光芯片從下至上依次為襯底硅、埋氧層、光波導(dǎo)層以及沉積在所述光波導(dǎo)層上的光隔離層;

      所述光波導(dǎo)層,集成有垂直光耦合器、可調(diào)濾波器和反射器,所述垂直光耦合器對所述硅光芯片的入射光束進(jìn)行水平折轉(zhuǎn),或?qū)Τ錾涔馐M(jìn)行垂直折轉(zhuǎn),輸出至所述反射棱鏡進(jìn)行水平折轉(zhuǎn);所述可調(diào)濾波器用于選模,通過電光效應(yīng)或熱光效應(yīng)調(diào)諧波長;所述反射器實(shí)現(xiàn)光束反射,并與所述半導(dǎo)體光放大器鍍有反射膜的端面構(gòu)成所述光纖諧振腔的兩個(gè)反射端面;

      所述光隔離層,實(shí)現(xiàn)所述光波導(dǎo)層與所述可飽和吸收體薄膜之間的光學(xué)隔離,抑制所述可飽和吸收體薄膜對所述光波導(dǎo)層的內(nèi)部器件的影響。

      3.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述硅光芯片采用CMOS兼容工藝制作,且具有平整的表面。

      4.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述可飽和吸收體薄膜通過旋涂、薄膜轉(zhuǎn)移或?yàn)R射工藝覆蓋在所述光隔離層的表面。

      5.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述垂直光耦合器為光柵耦合器,所述可調(diào)濾波器為一維光子晶體微諧振腔,所述反射器為分布布拉格反射鏡。

      6.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述垂直光耦合器為光柵耦合器,所述可調(diào)濾波器為add-drop型微環(huán)諧振腔,所述反射器為分布布拉格反射鏡。

      7.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,

      所述垂直光耦合器為光柵耦合器,所述可調(diào)濾波器為add-drop型微環(huán)諧振腔,所述反射器為add-drop型微環(huán)反射鏡;

      所述add-drop型微環(huán)諧振腔與所述add-drop型微環(huán)反射鏡具有不同半徑,產(chǎn)生光譜游標(biāo)效應(yīng),實(shí)現(xiàn)單模激射。

      8.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述垂直光耦合器為光柵耦合器;所述可調(diào)濾波器為add-drop型微環(huán)諧振腔;所述反射器為環(huán)形反射器,具有光分束和回環(huán)功能,實(shí)現(xiàn)寬譜光反射。

      9.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述垂直光耦合器的出射角與所述硅光芯片表面的法線的夾角范圍為-30°~30°。

      10.如權(quán)利要求2所述的被動(dòng)鎖模激光器,其特征在于,所述光隔離層采用的沉積方法為PECVD或LPCVD。

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