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公开(公告)号：CN110690647A
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201910850362.2
申请日：2019-09-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种含有高效率衍射光栅的单模太赫兹量子级联激光器。其特征在于：所述的含有高效率衍射光栅的太赫兹量子级联激光器整体采用金属-金属波导结构，包括种子激光区、锥形放大区、光栅耦合器。种子激光区采用掩埋式一级分布反馈式光栅结构，锥形放大区采用金属-金属波导结构，光栅耦合器采用高效率衍射光栅结构。种子激光区产生太赫兹种子光源，锥形放大区放大太赫兹光并耦合进高效率衍射光栅耦合器中，高效率衍射光栅耦合器使太赫兹光在其中传播时强度不衰减，稳定持续地使太赫兹光倾斜出射，获得高功率、高效率、窄线宽、准直性好、高边模抑制比的太赫兹激光。
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公开(公告)号：CN109244822A
公开(公告)日：2019-01-18
申请号：CN201811292367.X
申请日：2018-11-01
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于测量太赫兹量子级联激光器增益的器件及测量方法。本发明采用光栅耦合器及吸收边界制作了激光器与两个不同长度的放大器的单片集成结构，通过测量激光在两个放大器中传播后耦合出射的功率，结合激光在放大器中的传播规律从而获得增益或损耗。该方法可以获得双金属波导太赫兹量子级联激光器增益随偏压的变化关系，并具有光谱分辨特征。该方法最大的优点是：充分抑制了放大器的自激振荡，突破了增益钳制效应，可以测得双金属波导的最大增益。
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公开(公告)号：CN110707528A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910850364.1
申请日：2019-09-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种集成有源布拉格反射器的单模太赫兹量子级联激光器。本发明中，由解理形成的腔面和一阶光子晶体形成的布拉格反射器构成了一个谐振腔，靠近解理腔面一侧有若干个空气狭缝构成的耦合光栅。当解理腔面与布拉格反射器构成的谐振腔与有源光子晶体产生共振时，形成耦合腔，并且反射器对于该耦合模式提供一定的相位补偿以满足谐振腔的相位条件，该耦合模式通过光栅耦合器向自由空间辐射。通过调节耦合光栅的几何结构，可以控制激光器的辐射效率。该器件最大的优点是：该谐振腔结构能独立控制模式选择与辐射效率，器件的尺寸不再受到模式选择的限制。所获得的输出功率高，功率效率高，温度性能好，远场光斑发散角小。
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公开(公告)号：CN110707527A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201910850276.1
申请日：2019-09-10
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 一种含有天线耦合器的圆偏振单模太赫兹量子级联激光器。其特征在于：所述的含有天线耦合器的圆偏振单模太赫兹量子级联激光器整体采用金属-金属波导结构，激光器包括种子激光区和天线耦合器。种子激光区采用掩埋式一级分布反馈式光栅，天线耦合器采用相互正交的半波槽孔天线组成阵列。种子激光区产生太赫兹种子光源并将光耦合进入天线耦合器，天线耦合器使太赫兹激光倾斜出射，同时调节激光的偏振态至圆偏振态。本发明实现了含有天线耦合器的圆偏振单模太赫兹量子级联激光器，属于单片集成器件，适应于更复杂的工作环境。
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公开(公告)号：CN113594856A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110930314.1
申请日：2021-08-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种太赫兹标量涡旋量子级联激光器，包括一衬底以及位于该衬底上方的键合金属层，所述键合金属层的上方设有沿激光器的长度方向依次排布的种子激光区、渐变放大区、绝缘区、发射区，种子激光区的与渐变放大区相对的一侧设有第一吸收区，发射区的周侧设有第二吸收区；渐变放大区的宽度从种子激光区向绝缘区渐张，绝缘区的宽度从渐变放大区向发射区渐张。本发明还提供一种太赫兹标量涡旋量子级联激光器的制备方法，本发明能够直接发射有较高模式纯度的太赫兹标量涡旋激光，可以实现中空的环状远场光斑，相位呈螺旋形携带轨道角动量，可以实现特定的拓扑荷数，偏振特性为线性，稳定性高、激发效率高、线宽窄、边模抑制比高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109244822B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201811292367.X
申请日：2018-11-01
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于测量太赫兹量子级联激光器增益的器件及测量方法。本发明采用光栅耦合器及吸收边界制作了激光器与两个不同长度的放大器的单片集成结构，通过测量激光在两个放大器中传播后耦合出射的功率，结合激光在放大器中的传播规律从而获得增益或损耗。该方法可以获得双金属波导太赫兹量子级联激光器增益随偏压的变化关系，并具有光谱分辨特征。该方法最大的优点是：充分抑制了放大器的自激振荡，突破了增益钳制效应，可以测得双金属波导的最大增益。
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公开(公告)号：CN113594857B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202110930643.6
申请日：2021-08-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种太赫兹矢量涡旋量子级联激光器，包括衬底、位于衬底上方的键合金属层，键合金属层的上方设有沿激光器的长度方向排布且彼此相连的种子激光区和总线波导，总线波导的一侧设有沿激光器的长度方向排布且彼此间隔开的谐振环和过渡电极，谐振环和过渡电极之间架设有金属空气桥，并且种子激光区的端部以及总线波导的端部设有吸收边界。本发明还提供一种太赫兹矢量涡旋量子级联激光器的制备方法，本发明能够直接发射有较高模式纯度的太赫兹矢量涡旋激光，可以实现中空的环状远场光斑，所发射的矢量涡旋光可以分解成携带轨道角动量的左旋和右旋圆偏振光，偏振特性为角向偏振，具有稳定性高、激发效率高、线宽窄、边模抑制比高的优点。
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公开(公告)号：CN113594856B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202110930314.1
申请日：2021-08-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种太赫兹标量涡旋量子级联激光器，包括一衬底以及位于该衬底上方的键合金属层，所述键合金属层的上方设有沿激光器的长度方向依次排布的种子激光区、渐变放大区、绝缘区、发射区，种子激光区的与渐变放大区相对的一侧设有第一吸收区，发射区的周侧设有第二吸收区；渐变放大区的宽度从种子激光区向绝缘区渐张，绝缘区的宽度从渐变放大区向发射区渐张。本发明还提供一种太赫兹标量涡旋量子级联激光器的制备方法，本发明能够直接发射有较高模式纯度的太赫兹标量涡旋激光，可以实现中空的环状远场光斑，相位呈螺旋形携带轨道角动量，可以实现特定的拓扑荷数，偏振特性为线性，稳定性高、激发效率高、线宽窄、边模抑制比高。
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公开(公告)号：CN112821186A
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN202110100819.5
申请日：2021-01-26
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
IPC: H01S5/023 , H01S5/0233 , H01S5/0239 , H01S5/026 , H01S5/06
Abstract: 本发明涉及一种面发射太赫兹量子级联激光器，包括一衬底以及位于该衬底上方的键合金属层，所述键合金属层的上方设置有引线区以及位于所述引线区之间的天线阵列，所述天线阵列为周期性脊条阵列，所述周期性脊条阵列包括若干个周期单元，每个周期单元中包含两个间隔设置且宽度不同的脊条。另外，本发明还涉及一种面发射太赫兹量子级联激光器的制备方法。本发明可以实现紧致的远场光斑，从而有利于提高激光器的高温特性以及连续波模式下的工作性能。同时，本发明并不需要任何的外腔耦合结构，提高了激光器输出信号的稳定性。
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公开(公告)号：CN113594857A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110930643.6
申请日：2021-08-13
Applicant: 中国科学院上海技术物理研究所
Abstract: 本发明涉及一种太赫兹矢量涡旋量子级联激光器，包括衬底、位于衬底上方的键合金属层，键合金属层的上方设有沿激光器的长度方向排布且彼此相连的种子激光区和总线波导，总线波导的一侧设有沿激光器的长度方向排布且彼此间隔开的谐振环和过渡电极，谐振环和过渡电极之间架设有金属空气桥，并且种子激光区的端部以及总线波导的端部设有吸收边界。本发明还提供一种太赫兹矢量涡旋量子级联激光器的制备方法，本发明能够直接发射有较高模式纯度的太赫兹矢量涡旋激光，可以实现中空的环状远场光斑，所发射的矢量涡旋光可以分解成携带轨道角动量的左旋和右旋圆偏振光，偏振特性为角向偏振，具有稳定性高、激发效率高、线宽窄、边模抑制比高的优点。
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