[发明专利]一种无温漂的片上集成激光器及其制备方法在审
| 申请号： | 201711425048.7 | 申请日： | 2017-12-25 |
| 公开（公告）号： | CN108123365A | 公开（公告）日： | 2018-06-05 |
| 发明（设计）人： | 张宇光;胡晓;肖希;冯朋;陈代高;王磊;李淼峰;余少华 | 申请（专利权）人： | 武汉邮电科学研究院 |
| 主分类号： | H01S5/10 | 分类号： | H01S5/10;H01S5/20 |
| 代理公司： | 武汉智权专利代理事务所(特殊普通合伙) 42225 | 代理人： | 张雯俐 |
| 地址： | 430074 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 温漂 激光器 混合集成 光波导 热光系数 制备 高折射率材料层 光学谐振腔 模斑转换器 片上集成 增益介质 材料层 光电子器件 集成激光器 谐振腔结构 低折射率 调控器件 对准标记 输出波长 硅基片 集成度 波长 衬底 出射 功耗 增设 | ||
1.一种无温漂的片上集成激光器，包括增益介质和模斑转换器，其特征在于：该片上集成激光器还包括无温漂的混合集成光波导和无温漂的光学谐振腔，所述增益介质通过模斑转换器与无温漂的混合集成光波导相连；
所述无温漂的混合集成光波导包括形成于低折射率衬底上的高折射率材料层和负热光系数材料层，所述负热光系数材料层能够对高折射率材料层的正热光系数进行补偿；
所述无温漂的光学谐振腔是基于所述无温漂的混合集成光波导组成的谐振腔结构，用于实现片上集成激光器的输出波长在不同温度下的稳定。
2.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：该激光器还包括一对对准标记，所述一对对准标记分别设置于模斑转换器的附近和增益介质上。
3.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述无温漂的混合集成光波导还包括低折射率覆盖层。
4.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述无温漂的混合集成光波导的结构包括多层波导结构、狭缝波导结构或亚波长光栅波导结构。
5.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述无温漂的光学谐振腔用于实现对增益介质输出光波的选频。
6.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述无温漂的光学谐振腔的结构包括微环谐振腔结构、微盘谐振腔结构或光栅结构。
7.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述高折射率材料层选用折射率系数大于1.8的低损耗材料制成。
8.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述负热光系数材料层选用折射率系数随温度的增加而逐渐降低的材料制成。
9.如权利要求1所述的无温漂的片上集成激光器，其特征在于：所述增益介质采用能够通过电泵浦或者光泵浦实现受激辐射的有源材料制成。
10.一种制备如权利要求1至9中任一项所述的无温漂的片上集成激光器的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、取带有低折射率衬底的晶片，在该低折射率衬底上沉积一层高折射率材料层，并通过光刻和刻蚀得到所需的波导结构；
B、在所述高折射率材料层上沉积一层负热光系数材料层，并使用套刻工艺制备得到所述无温漂的混合集成光波导和所述无温漂的光学谐振腔；
C、在所述无温漂的混合集成光波导的周围制备模斑转换器；
D、通过所述模斑转换器将所述无温漂的混合集成光波导与增益介质相连。
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