[发明专利]光反馈结构及其封装方法

权利要求书

1.一种光反馈结构，其特征在于，包括：

太赫兹量子级联激光器和高阻硅超球镜；

所述高阻硅超球镜的入射平面的中心位于所述太赫兹量子级联激光器的前端面内，所述高阻硅超球镜的入射平面用于收集所述太赫兹量子级联激光器发出的激光；

所述高阻硅超球镜的出射球面用于反馈及汇聚所述太赫兹量子级联激光器发出的激光，增加所述太赫兹量子级联激光器的第二激光模式的激射强度，以通过调控所述太赫兹量子级联激光器的第一激光模式和第二激光模式的强度比，使通过所述第一激光模式和所述第二激光模式输出的激光叠加形成平顶高斯光束，所述第一激光模式对应的远场光斑呈现单瓣高斯分布，所述第二激光模式对应的远场光斑呈现对称的双瓣分布。

2.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述太赫兹量子级联激光器包括：

半绝缘衬底；

第一接触层，其设置在所述半绝缘衬底上；

有源区，其设置在所述第一接触层上；

第二接触层，其设置在所述有源区上；

第一电极层，其设置在所述第二接触层上；

第二电极层，其设置在所述第一接触层上。

3.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述太赫兹量子级联激光器的半绝缘衬底的厚度大于150微米，工作频率范围覆盖60～100微米。

4.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述高阻硅超球镜的焦点位于所述高阻硅超球镜的入射平面的中心，所述中心与所述太赫兹量子级联激光器的前端面中心重合。

5.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述高阻硅超球镜的总厚度T与半径R之间的关系满足T＝R×3.4/(3.4-1)，其中，3.4为硅材料体系在太赫兹波段的折射率。

6.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述高阻硅超球镜的入射平面和出射球面不能蒸镀增透膜。

7.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述高阻硅超球镜的出射球面对所述第二激光模式的反射率高于对所述第一激光模式的反射率。

8.根据权利要求1所述的光反馈结构，其特征在于，所述第一激光模式和所述第二激光模式的激射强度比为1∶0.4。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的光反馈结构，其特征在于，所述太赫兹量子级联激光器为半绝缘表面等离子体结构太赫兹量子级联激光器。

10.一种如权利要求1-9中任一所述的光反馈结构的封装方法，其特征在于，包括：

将太赫兹量子级联激光器烧结在带有定位线的热沉中心处；

将高阻硅超球镜卡在透镜定位样品架的开孔中，所述开孔的直径和所述高阻硅超球镜的直径相同，所述开孔的厚度和所述高阻硅超球镜的超球体部分的厚度相同；

将所述透镜定位样品架卡入热沉两侧的凹槽中且所述透镜定位样品架的顶端凸出部分和热沉顶端契合，使所述太赫兹量子级联激光器的前端面中心和所述高阻硅超球镜入射平面的中心高精度重合；

利用螺丝的压力保证所述高阻硅超球镜的入射平面和所述太赫兹量子级联激光器的前端面紧密接触。