[发明专利]一种芯片集成的2微米波长微型激光器

摘要

本发明公开了一种芯片集成的2微米波长微型激光器，包括稀土掺杂氧化硅微环芯腔和微纳光纤，其中微纳光纤处于所述氧化硅微环芯腔的一侧，所述氧化硅微环芯腔通过如下方法制备得到（1）通过溶胶凝胶法在硅片表面制备稀土掺杂的氧化硅薄膜；（2）在所述氧化硅薄膜表面上用光刻、刻蚀工艺制备出氧化硅微盘腔；（3）利用二氧化碳激光器对所述氧化硅微盘腔进行加热回流处理得到氧化硅微环芯腔。本发明的利用溶胶凝胶稀土掺杂方法制备得到的2微米波长微型激光器具有芯片集成、微型化、稳定、阈值低等特性，通过二氧化碳激光回流的功率及时间，可优化腔内的能量模式体积，得到品质更优的激光器。

主权项

一种芯片集成的2微米波长微型激光器，包括稀土掺杂的氧化硅微环芯腔和微纳光纤，其中微纳光纤位于所述氧化硅微环芯腔的一侧，其特征在于：所述微型激光器的激光波长为1750纳米～2050纳米，所述氧化硅微环芯腔通过以下方法制备得到：(1)通过溶胶凝胶法在硅片表面制备稀土掺杂的氧化硅薄膜，其中，溶胶凝胶过程中掺入的稀土杂质为铥离子和钬离子，铥离子和钬离子的浓度比为5‑40；(2)在所述氧化硅薄膜表面上用光刻、氢氟酸刻蚀和二氟化氙刻蚀工艺制备出氧化硅微盘腔，所述氧化硅微盘腔通过硅柱连接硅片；(3)利用二氧化碳激光器对所述氧化硅微盘腔进行加热回流处理，所述二氧化碳激光器的功率为7～10W，加热回流处理的时间为25～35秒，首先用第一功率激光照射所述氧化硅微盘腔的表面10‑15秒，得到初始状态氧化硅微环芯腔，然后用第二功率激光照射所述初始状态微环芯腔的表面15‑20秒，第一功率激光的功率大于第二功率激光的功率，第一功率激光和第二功率激光的功率均为7～10W最终，制得氧化硅微环芯腔。