CN2422764Y - 电泵浦微腔激光器 - Google Patents
电泵浦微腔激光器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2422764Y CN2422764Y CN 99253157 CN99253157U CN2422764Y CN 2422764 Y CN2422764 Y CN 2422764Y CN 99253157 CN99253157 CN 99253157 CN 99253157 U CN99253157 U CN 99253157U CN 2422764 Y CN2422764 Y CN 2422764Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- waveguide
- conducting shell
- wave conducting
- laser
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling effect Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
本实用新型属于光电子技术领域,是一种可以定向输出的电泵浦微腔激光器。采用碟型和环形结构的微腔,以耳语回廊模式存在。在波导隔离层的上面有激射波导层,下面有输出波导层,激谢波导层和输出波导层之间进行光耦合,产生能量传递。在输出波导层引出一个输出条波导端口,输出条波导端口可以同其它光电器件实现平面互连集成。本实用新型体积小,激射阀值低,集成度高,解决了光的定向引出问题,实现了微腔激光器的电泵浦。
Description
本实用新型属于光电子技术领域，是一种能定向输出的电泵浦微腔激光器。
半导体微腔激光器具有体积小、激射阀值低、集成度高、可以单模工作等优点，在未来的光通信、光计算等领域得到广泛应用。目前研制的具有碟型和环形结构的微腔激光器中激光振荡是以耳语回廊模式存在。其振荡模式的性质决定产生的激光是被强烈地限制在微腔内部的，而不能获得有效的定向光功率输出。但在实际使用中，具有定向光功率输出是微腔激光器具有实用价值的必备条件。
本实用新型的目的是提供一种可以定向输出的电泵浦微腔激光器。既可以充分发挥微腔效应带来的体积小、阀值低等优点，又可以解决光的定向引出问题，满足实际应用的需要。另一个重要特点是设计的结构是将光沿平行平面方向引出，从而可以与其它光电器件方便的实现平面互连集成，满足大规模集成光路上的需要。
根据平面波导模式耦合理论，两个相距一定间距的平面波导之间会发生能量的耦合传递。在一个波导中传播的光功率通过共振耦合作用而在另一个波导中产生振荡，耦合效率由两波导间距和耦合长度决定。本实用新型根据这种波导耦合作用原理，设计出具有两个平面波导的结构。上层激射波导层在外加泵浦电流作用下产生激光，该激光模式是耳语回廊模式，激光是沿波导圆周界面传播的。这种激光模式建立在波导介质与空气之间具有高折射率差而形成全内反射的基础上。当上层激射波导中的激光沿界面传播时，在其下方一定间距上的输出波导内由于耦合作用而产生激光振荡，有一部分激光能量被耦合到这个输出波导中，这个输出波导上设计有一个条形光输出端口。耦合到输出波导中的部分激光可由这个端口获得定向光输出，满足在大规模集成光路、光通信、光计算等实际应用中的要求。
图1为本实用新型的结构图。图中1为上电极欧姆接触，2激射波导层，3波导隔离层，4输出波导层，5输出条波导端口，6半导体衬底，7下电极欧姆接触，8输出条波导上电极欧姆接触。
在波导隔离层3的上面是一个具有有源区的激射波导层2，下面是一个具有有源区的输出波导层4。激射波导层2和输出波导层4在波导隔离层3上下两面进行耦合，发生能量传递。在输出波导层4上有一输出条波导端口5，其上有输出条波导上电极欧姆接触8。在激射波导层2上有上电板欧姆接触1。输出波导层4和输出条波导端口5的下面为半导体衬底6，在半导体衬底6上作出下电极欧姆接触7。激射波导层2、波导隔离层3、输出波导层4等为相同的碟或环形。
由上电极欧姆接触1注入电流后，在激射波导层2和输出波导层4的量子阱有源区内产生耳语回廊模式激光。两个量子阱有源区同时又作为波导耦合层。在空间中两层之间产生的激光进行耦合增强，然后由下层输出直波导水平输出。直波导上同时加上电场对这部分输出光产生光放大。
本实用新型根据波导耦合理论，设计的带耦合输出波导电泵浦微腔激光器能够使激光实现定向输出。而且定向输出的条波导便于与其它光电子器件集成，满足大规模集成光路的需要，提高了器件的实用性。
本实用新型的制作过程如下：
把化学处理好的半导体衬底片放在MOCVD或MBE生长室中，生长出具有双层有源区波导结构的激光器材料。然后在高真空镀膜机中镀上合金接触层，并在合金炉内经氢、氮气保护下合金化。第一次光刻、并采用刻蚀方法形成圆形激射波导层。第二步光刻和刻蚀后形成带有输出条波导的具有光放大作用的输出波导层。第三步光刻在条波导上蒸镀合金接触层，然后合金化，形成欧姆接触，从而完成微腔激光器件的整个工艺过程。
Claims (3)
1、一种电泵浦微腔激光器，在半导体衬底上有输出波导层，激射波导层，上、下电极欧姆接触等，其特征是波导隔离层(3)的上面有激射波导层(2)，下面有输出波导层(4)，激射波导层(2)和输出波导层(4)之间进行光的耦合；在输出波导层(4)引出输出条波导端口(5)，其上作出输出条波导上电极欧姆接触(8)。
2、根据权利要求1所述的电泵浦微腔激光器，其特征是激射波导层(2)，波导隔离层(3)，输出波导层(4)的形状为碟型的。
3、根据权利要求1所述的电泵浦微腔激光器，其特征是激射波导层(2)，波导隔离层(3)，输出波导层(4)的形状为环形的。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99253157 CN2422764Y (zh) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 电泵浦微腔激光器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99253157 CN2422764Y (zh) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 电泵浦微腔激光器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2422764Y true CN2422764Y (zh) | 2001-03-07 |
Family
ID=34037126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 99253157 Expired - Fee Related CN2422764Y (zh) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | 电泵浦微腔激光器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2422764Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013620A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-04-13 | 厦门大学 | 带输出波导的圆形微腔激光器 |
| WO2016193102A1 (de) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer halbleiterlaserdiode |
-
1999
- 1999-11-12 CN CN 99253157 patent/CN2422764Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013620A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-04-13 | 厦门大学 | 带输出波导的圆形微腔激光器 |
| CN102013620B (zh) * | 2010-11-11 | 2012-07-04 | 厦门大学 | 带输出波导的圆形微腔激光器 |
| WO2016193102A1 (de) * | 2015-05-29 | 2016-12-08 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Halbleiterlaserdiode und verfahren zur herstellung einer halbleiterlaserdiode |
| US10270223B2 (en) | 2015-05-29 | 2019-04-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser diode and method for producing a semiconductor laser diode |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104092096B (zh) | 一种硅波导输出的单模硅基混合激光光源 | |
| WO2021249169A1 (zh) | 一种多有源区级联的半导体激光器 | |
| CN101356655A (zh) | 发光缝隙波导器件 | |
| CN103427332A (zh) | 硅基锗激光器及其制备方法 | |
| CN103050591A (zh) | 表面等离激元电致激发源及其制造方法 | |
| CN101150242A (zh) | 集成输出直波导的电泵浦微腔激光器 | |
| CN102694341A (zh) | 一种刻蚀散热增强型垂直腔面发射激光器 | |
| CN102593719A (zh) | 一种改善有源区光场分布的边发射半导体激光器 | |
| CN2422764Y (zh) | 电泵浦微腔激光器 | |
| CN111064073A (zh) | 一种激光器及其制备方法及其应用 | |
| CN111987575B (zh) | 一种片上间接电泵浦的掺铒光波导放大器的混合集成方法 | |
| CN101714744B (zh) | 非圆环形腔半导体激光器 | |
| CN111162446A (zh) | 一种电泵浦钙钛矿激光器 | |
| CN108963752B (zh) | 基于圆环形光子晶体纳米梁谐振腔的电驱动激光器 | |
| CN102593717A (zh) | 超薄绝缘层半导体激光器及其制备方法 | |
| CN114256738B (zh) | 一种电泵氮化物悬空波导微激光器及其制备方法 | |
| CN101997267A (zh) | 一种定向输出的圆盘微腔激光器 | |
| CN116683262B (zh) | 微波源、其制作方法及微波激光产生方法 | |
| KR102434130B1 (ko) | 전기적으로 주입되는 마이크로 디스크 공진 캐비티 발광 디바이스 및 그 제조 방법 | |
| CN109638648B (zh) | 电注入硅基iii-v族边发射纳米线激光器及其制备方法 | |
| CN211295114U (zh) | 一种具有承载膜和衬底结构的光电子半导体器件 | |
| CN100369339C (zh) | 与标准集成电路工艺兼容的硅基dbr激光器及其工艺 | |
| CN206947730U (zh) | 非对称波导980nm单模激光器 | |
| CN111313237B (zh) | 大规模单片集成的硅基iii-v族电泵激光器及其制备方法 | |
| CN102810813A (zh) | 椭圆环形腔半导体激光器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |