《基於耦合微腔的光子晶體高速脈衝雷射器》是依託浙江大學，由金潮淵擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於耦合微腔的光子晶體高速脈衝雷射器
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：金潮淵
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
未來的片上光網路系統需要一種能夠產生高速光學脈衝的微腔雷射器技術。在現有的技術中，光子晶體微腔雷射器能夠實現極低的閾值和高密度的集成。但光子晶體微腔雷射器的直接電調製速度很大程度上受限於增益和自發發射增強因子的飽和過程。為此，我們提出了一種實驗上可行的耦合微腔方案，以實現光子晶體高速脈衝雷射器。在這種方案中，耦合微腔系統由一個主腔和一個Febry-Perot腔組成。它們具有不同的品質因子和模式體積。假設主腔只能在耦合模處於高品質因子和低模式體積時獲得激射。那么耦合模在完全耦合和解耦合的狀態之間快速切換可以產生高速調製的周期性雷射脈衝。這種技術很有可能套用於片上集成的光學時鐘信號發生器。我們最近的研究進展和實驗室的現有條件可以確保這項研究的順利進行。
結題摘要
未來的片上光網路系統需要一種能夠產生高速光學脈衝的微腔雷射器技術。我們以實現耦合光子晶體微腔脈衝雷射器為目標，開展了片上高頻雷射信號發生的器件基礎研究。主要研究內容包括:（1）耦合微腔光子晶體雷射器的理論設計；（2）耦合微腔雷射器的工藝製作和實驗驗證；（3）平面離子注入工藝的研究和電注入光子晶體脈衝雷射發生器；（4）被動式高頻雷射脈衝的實驗驗證和作為片上光學時鐘的套用。在基於微觀方程的理論模擬中，我們順利觀察到了主動雷射脈衝的輸出。在一定的參數設定下，我們觀察到了被動雷射脈衝產生的過程。我們在工藝製作中採用了深刻蝕技術，實現了空間解析度100納米左右，刻蝕深度達到10微米的深刻蝕。在刻蝕過程中保證了側壁的陡峭性。我們進行了初步的雷射器測量，得到了光泵浦條件下雷射器的激射。我們進一步探索了時域分辨測試，並得到了脈衝雷射的結果。我們將同樣的概念利用到垂直腔雷射器中，實現了品質因子的調節和雷射輸出。這種新型器件有希望進一步套用於商用的垂直腔面發射雷射器。
