[实用新型]可调谐波长有机二维光子晶体缺陷模激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可调谐波长有机二维光子晶体缺陷模激光器装置，特别是涉及一种使用于光子集成芯片的可调谐波长有机二维光子晶体缺陷模激光器。

背景技术

以往的传统激光器是通过共振和衍射而将规定波长的光放大而使激光振荡，这样对于芯片集成来说就需要复杂工艺。光子晶体的提出向人们展示了一种新的控制光子的机制，为通讯技术、光电子技术等领域的发展带来了新的生机和活力。近年来，人们开发出了使用光子晶体器件的新型激光光源。对于传统的半导体激光而言，要修改光束场型(即在输出平面的远场分布)就会使光学模态变成不稳定的多模态，因此找到一个既能控制光场分布又能在大面积下维持单模振荡的机制是非常重要的，而折射系数呈周期性分布的二维光子晶体是极具潜力的选择。利用高性能光子晶体微谐振腔可制造出低临界功率、高频宽及高效率的有机二维光子晶体缺陷模激光。可调谐波长有机二维光子晶体缺陷模激光器可将各种光子晶体光学元件集成在一个芯片上，实现光子集成，而且具有体积小、功耗低的优点。

发明内容

对于传统的半导体激光而言，要修改光束场型(即在输出平面的远场分布)，就会导致光学模态变成不稳定的多模态，这是传统激光器的不足。本实用新型提供一种既能控制光场分布同时又能在大面积下维持单模振荡的机制二维光子晶体可调谐波长的激光器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置采用的是层式结构，由下而上叠加分别是衬底、覆盖薄层、二维光子晶体、有机增益材料。其外部是保护壳，激光扩束器固定在保护壳上，光抽运激励正对二维光子晶体一端，二维光子晶体是由覆盖薄层介质材料中二维周期性排列的空气柱子阵列构成，在其中间位置引入缺陷，在缺陷两侧边缘位置放置两个液晶柱。

本实用新型的有益效果是：在光子晶体结构中引入缺陷，光被局域在缺陷中。利用两个液晶柱调节缺陷腔控制自发辐射，从而展现出强烈的量子电动力学效应。这种缺陷腔可以同时兼顾超高的腔品质因子及超小的腔模式体积，为超低阈值的激光器。这种激光器作为光源在光子集成、量子信息及计算体系中对单光子的控制非常重要，有广泛的应用价值。

附图说明

图1是可调谐波长有机二维光子晶体缺陷模激光器示意图

图中：1—衬底，2—覆盖薄层，3—二维光子晶体，4—有机增益材料，5—激光扩束器，

6—介质材料，7—空气，8—缺陷柱，9—保护壳，10—光抽运激励，11—激光出口，12—液晶柱。

具体实施方式

在图1中，该装置是层式结构由下而上叠加分别是衬底1、覆盖薄层2、二维光子晶体3、增益材料4。其外面是保护壳9，激光扩束器5固定在保护壳9上，光抽运激励10正对二维光子晶体3一端，二维光子晶体3是由覆盖薄层介质材料6中二维周期性排列的空气7柱子阵列构成，在其中间位置引入缺陷8，在缺陷8边缘位置放置两个液晶柱12。