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公开(公告)号：CN118739023A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410663206.6
申请日：2024-05-27
Applicant: 潍坊先进光电芯片研究院 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于Micro阵列结构的高功率高光束质量垂直外腔面发射激光器，涉及半导体激光器领域，其激光器结构自下而上包括：外腔反射镜、N型电极、N型衬底、N型DBR、N型空间层，有源区、P型空间层、氧化限制层、P型DBR、P型欧姆接触层、P型电极、焊料和热沉。所述的N型和P型DBR，由几种不同折射率差的DBR组成，越靠近有源区折射率差越大，越靠近衬底折射率差越小，此类型DBR有利于减小DBR内光场的分布，从而有效减小DBR光吸收和衍射损耗。该激光器结构采用底发射结构，可有效改善散热；VECSEL的反射镜与外腔反射镜共同构成谐振腔，调控模式，减小发散角，可有效改善光束质量。该激光器采用Micro阵列结构，有利于进一步提高光束质量。
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公开(公告)号：CN118311715A
公开(公告)日：2024-07-09
申请号：CN202410302220.3
申请日：2024-03-18
Applicant: 潍坊先进光电芯片研究院 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明一种与标准单模光纤高效耦合的绝缘体上硅边缘耦合器，是基于悬臂结构的新型绝缘体上硅边缘耦合器，包括Si衬底层，悬臂结构，锥形波导，悬臂结构上包层，其中在悬臂结构上包层中交替生长四层二氧化硅层和三层氮化硅层，并刻蚀成脊波导。三层氮化硅层由下至上逐层缩短且折射率也做渐变处理。在光纤传输的光场进入绝缘体上硅边缘耦合器的情形下，经过第一级模块进行模场重叠、第二级模块进行模式转换，最终输出到波导中。本发明设计合理，减小了光场向硅衬底泄露，拓展了边耦合器端面处的模式面积，使得光高效转换到波导中有效提高了标准单模光纤与波导的耦合效率。
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公开(公告)号：CN118040464A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410093077.1
申请日：2024-01-23
Applicant: 潍坊先进光电芯片研究院 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明公开了一种基于侧向模式调控的InP基单模半导体激光器，包括沿外延方向由下至上依次堆叠的N面电极、衬底、缓冲层、N型波导层、有源层、P型波导层、P型包层、P型欧姆接触层和P面电极；在InP基单模半导体激光器的侧向上，P型包层的一侧厚度由不完全刻蚀形成台阶波导或渐变波导，而P型包层另一侧的厚度完全刻蚀到P型波导层，从而控制InP基单模半导体激光器的侧向模式分布；在所述P型包层中设置有复合微结构，复合微结构沿所述InP基单模半导体激光器的纵向按一定周期平行排布，从而选择所述InP基单模半导体激光器的特定纵模。本发明可以解决传统脊波导激光器功率低、发散角差、成本高、生产效率低等问题。
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公开(公告)号：CN116047659A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310104653.3
申请日：2023-02-13
Applicant: 潍坊先进光电芯片研究院 , 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本发明涉及半导体光电子器件集成技术领域，提供了一种多模干涉耦合器内部分束装置，芯层高折射率波导内嵌在低折射率包层中，芯层包括依次连接的输入直波导、锥形渐变输入波导、多模干涉区域、空气狭缝、锥形渐变输出波导、输出直波导。其中，锥形渐变输入波导与多模干涉区域的一端连接，锥形渐变输出波导根据使用需要能够和多模干涉区域的多个位置相连。本发明通过在MMI像点处加入45°的空气狭缝，实现了水平和竖直两个方向出光，并且不同的狭缝宽度拥有不同的分束比。本发明提供的分束装置避免了在MMI外部添加其他改变光路方向和分束比的器件，降低了整个集成器件的损耗，使得整个器件更加紧凑，从而提升了整体的性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN103166108B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310082285.3
申请日：2013-03-15
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/22
Abstract: 本发明公开了一种用于改善边发射激光器二维远场形貌的光子晶体复合波导装置，该结构由平行于异质节方向的脊波导结构和垂直于异质节方向非对称的光子晶体结构组合构成，两者结合来实现激光器的低发散角和圆斑输出。垂直方向结构从下至上依次为：n型衬底、n型光子晶体波导、有源层、p型限制层和p型盖层，所述n型光子晶体波导由高、低折射率的材料交替生长形成。基于光子晶体对光子态的调控作用，使得不同的模式场具有不同的光场分布，并且具有空间上的可区分性，使得低阶模的模式增益最大，从而实现低阶模的稳定激射。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103346478A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310233361.6
申请日：2013-06-13
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/22
Abstract: 本发明提供了一种镓锑基中红外圆斑输出低发散角边发射光子晶体激光器，包括：n型衬底；沉积于n型衬底背面的n型电极；依次沉积于n型衬底正面的一维光子晶体、下波导层、有源层、上波导层、p型盖层、脊形条波导和p型电极。其中，脊形条波导、p型盖层、上波导层、有源层、下波导层、一维光子晶体构成P-N结，一维光子晶体的交替生长方向垂直于该P-N结的方向，脊形条波导的方向平行于该P-N结方向，脊形条波导和一维光子晶体形成非对称光子晶体复合波导。本发明将一维光子晶体引入脊形条波导激光器中，其可以对垂直于P-N结方向的模式进行调控，从而增加了基模的光场面积，减小了该方向的基模远场发散角。
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公开(公告)号：CN103219650A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310106019.X
申请日：2013-03-29
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/22
Abstract: 本发明公开了一种低发散角近衍射极限输出啁啾光子晶体边发射激光器阵列，包括：N型衬底；形成于该N型衬底之上的N型缓冲层；形成于该N型缓冲层之上的N型啁啾光子晶体波导；形成于该N型啁啾光子晶体波导之上的有源层；形成于该有源层之上的P型限制层；以及形成于该P型限制层之上的P型盖层；其中，对该P型盖层和该P型限制层进行刻蚀在该激光器阵列表面形成一个宽度呈啁啾变化的脊形波导阵列，该脊形波导阵列位于该激光器阵列表面中间部分的是电流注入区，位于该电流注入区两侧的是第一无源损耗区和第二无源损耗区。利用本发明，可在提高边激光器输出功率的同时，降低发散角并滤除高阶模式，实现高功率低发散角近衍射极限激光输出。
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公开(公告)号：CN103117510A
公开(公告)日：2013-05-22
申请号：CN201310030317.5
申请日：2013-01-25
Applicant: 中国科学院半导体研究所
IPC: H01S5/10
Abstract: 本发明公开了一种混合硅基回音壁模式微腔激光器，适用于硅基光子集成芯片的光源部分。该微腔激光器包括硅基波导部分和III-V族半导体增益部分，III-V族半导体增益部分形成于硅基波导部分之上，硅基部分采用硅/二氧化硅/硅，即所谓SOI结构，此部分做成三角形、矩形、圆形及波导耦合输出形式，实现纵模控制。III-V族结构直接键合于SOI上，为增益材料，且与SOI上的结构匹配，形成消逝场耦合输出。本发明特点在于硅基半导体面上激光光源的单模输出实现方式，采用正三角形、正方形、圆形等回音壁模式微腔来实现，不用解理出腔面，容易大规模加工，易于实现光波耦合输出和单纵模工作，较通常的单模激光器工艺简单，实用性强。
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公开(公告)号：CN102856789A
公开(公告)日：2013-01-02
申请号：CN201210350017.0
申请日：2012-09-19
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 一种基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，包括：一硅衬底；一二氧化硅层制作在硅衬底之上；一硅环状波导层制作在二氧化硅层之上；一键合缓冲层制作在硅波导层上；一N型接触层制作在键合缓冲层之上；一N型电极制作在N型接触层之上的中间；一环状量子阱有源区制作在N型电极的环状部分之内，N型接触层之上；一P型环状接触层制作在环状量子阱有源区之上；一P型环状盖层制作在P型环状接触层之上；一环状P型电极制作在环状P型盖层之上。本发明该结构在高密度集成，单纵模工作，高效耦合输出。更重要的是在工艺加工中省去通常的DFB分布反馈光栅制作及III-V族材料二次外延等工艺步骤，降低复杂性。
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公开(公告)号：CN119852844A
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202510021502.0
申请日：2025-01-07
Applicant: 中国科学院半导体研究所
Abstract: 本公开提供一种半导体光频梳激光器及制备方法，涉及半导体激光器技术领域。半导体光频梳激光器包括：至少一个第一脊条区域和至少一个第二脊条区域；在第一脊条区域的数量和第二脊条区域的数量之和大于或等于3的情况下，第一脊条区域和第二脊条区域交替耦合串联；每个第二脊条区域的宽度小于每个第一脊条区域的宽度；其中，至少一个第一脊条区域，用于为光束提供增益；至少一个第二脊条区域，用于抑制经增益的光束中的高阶模式；以及通过控制每个第二脊条区域中增益介质的载流子浓度来调控增益介质的非线性作用，以产生频率调制锁模光频梳。
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