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2022-08-10
基于硅-氮化硅多层波导的混合集成外腔激光器
由于单晶硅是间接带隙材料,无法直接用于制作激光器。硅和III-V族混合集成外腔激光器是一种能用于硅光芯片的高性能集成光源。得益于硅波导较低的传输损耗,混合集成外腔激光器可以实现窄线宽输出。基于级联微环游标效应的外腔结构因其具有大自由光谱范围、高Q值和高模式选择性,得到了广泛研究。但是,硅基双光子吸收效应制约了激光器最大输出光功率,高Q值微环内的功率倍增使得这一问题更为突出。氮化硅具有低损耗和高非线性阈值的优势,因此可以借助于氮化硅高Q值微环获得窄线宽,同时得到高输出光功率。本研究基于硅和氮化硅双层平台实现高功率和高谱线质量的可调谐激光器。激光外腔结构在氮化硅波导层实现,激光输出后经由氮化硅和硅层间耦合器转换到硅波导层,易于和其它硅光器件集成。该激光器的波长调谐范围为62 nm,边模抑制比大于51 dB,本征线宽约为600 Hz,输出光功率达到42 mW。这一研究成果能为硅基光电子芯片提供高输出光功率窄线宽片上激光器。
来源:上海交通大学 郭宇耀
编辑:徐千棋