[发明专利]光子晶体谐振腔、光子晶体激光器及其制造方法

权利要求书

1.一种光子晶体谐振腔，所述光子晶体谐振腔为一维光子晶体谐振腔， 包括缺陷层，其特征在于，所述光子晶体谐振腔还包括低折射率介质层、高 折射率介质层，所述的低折射率介质层和高折射率介质层的厚度用于保证工 作波长位于禁带范围内，该工作波长为谐振腔的两个谐振波长，其中一个谐 振波长为禁带区中心对应的波长，所述的缺陷层填充有各向异性材料，该缺 陷层的厚度为使入射光通过一维光子晶体谐振腔之后形成双正交偏振缺陷模 的厚度，所述缺陷层的厚度小于工作波长，其厚度与缺陷层介质的o光折射 率乘积为工作波长其中之一的1/4。

2.根据权利要求1所述的光子晶体谐振腔，其特征在于，所述的缺陷层 两边的低折射率介质层和高折射率介质层的周期层数为2、3、4、5、6或7。

3.根据权利要求1所述的光子晶体谐振腔，其特征在于，所述的各向异 性材料包括单轴晶体。

4.一种如权利要求1-3任一所述的光子晶体谐振腔的制造方法，其特征 在于，包括：

确定所需的双频波的波长范围，对于所需的双频波的工作波长，选取低 折射率介质、高折射率介质和缺陷层介质构建一维光子晶体谐振腔模型结构， 并使双频波的工作波长落在光子晶体的禁带范围内；

选择低折射率介质层和高折射率介质层重复单元的周期数；

获取低折射率介质的折射率、高折射率介质折射率和缺陷层介质的o光 折射率参数；

根据低折射率介质和高折射率介质的折射率以及工作波长确定低折射率 介质层和高折射率介质层的厚度，保证工作波长处在禁带范围内；

根据缺陷层介质的o光折射率和工作波长确定缺陷层的厚度，形成双正 交偏振缺陷模。

5.根据权利要求4所述的光子晶体谐振腔的制造方法，其特征在于，进 一步包括：

通过调节光轴偏离角度获得对双正交偏振缺陷模频差的调整。

6.一种包括如权利要求1-3任一所述的光子晶体谐振腔的光子晶体激光 器，所述的缺陷层中的各向异性材料中还掺杂有激光增益介质，其特征在于， 在1.55μm通信波段掺杂的增益介质为Er。

7.一种如权利要求6所述的光子晶体激光器的制造方法，其特征在于， 包括：

确定所需的双频波的波长范围，对于所需的双频波的工作波长，选取低 折射率介质、高折射率介质和缺陷层介质构建一维光子晶体谐振腔模型结构， 并使双频波的工作波长落在光子晶体的禁带范围内；

选择缺陷层两边的低折射率介质层和高折射率介质层的周期层数；

获取低折射率介质折射率、高折射率介质折射率和缺陷层介质的o光折 射率参数；

根据低折射率介质和高折射率介质的折射率以及工作波长确定低折射率 介质和高折射率介质的厚度，保证该工作波长在禁带范围内，所述禁带范围 包含增益介质的增益带宽范围；

根据缺陷层介质的o光折射率和中心波长确定缺陷层的厚度，形成双正 交偏振缺陷模；

通过调节光轴偏离角度获得对双正交偏振缺陷模频差的调整； 掺杂合适的增益介质；

调节掺杂的增益介质对应的虚部值，实现双正交偏振缺陷模的等增益。