[发明专利]一种垂直腔面发射光子晶体表面波激光器及其设计方法

权利要求书

1. 一种垂直腔面发射光子晶体表面波激光器的设计方法，包括如下步骤：

步骤1、选定发光材料，确定材料折射率，选择光子晶体结构类型，确定结构参数；

步骤2、利用超原胞技术和平面波展开法计算该结构的色散关系，得到表面模式；其特征在于，还包括：

步骤3、设计表面波微腔腔体，使该腔体的表面层或表面层的近邻层具有周期性的波状起伏。

2. 根据权利要求1所述的一种垂直腔面发射光子晶体表面波激光器的设计方法，其特征在于，还包括：

步骤4、利用有限时域差分方法数值模拟该激光器的激射过程。

3. 根据权利要求1或2所述的垂直腔面发射光子晶体表面波激光器的设计方法，其特征在于，所述的设计表面波微腔腔体的方法包括如下步骤：

步骤31、在选定的光子晶体的一侧从中间向下挖除一部分，两端留下的部分作为全反射镜；

步骤32、改变中间凹下部分的表面层结构，使该表面层具有表面波模式；

步骤33、对中间部分的表面层或表面层的近邻层进行周期调制，使该表面层或表面层的近邻层具有周期性的波状起伏。

4. 一种垂直腔面发射光子晶体表面波激光器，包括具有表面层的腔体，其特征在于，所述表面层具有周期性的波状起伏。

5. 根据权利要求4所述的垂直腔面发射光子晶体表面波激光器，其特征在于，所述的周期性波状起伏是指在中间部分的表面层每隔一个介质柱沿垂直腔面方向向上或向下微小移动一定距离。

6. 一种垂直腔面发射光子晶体表面波激光器，包括具有表面层的腔体，其特征在于，所述表面层的最近邻层具有周期性的波状起伏。

7. 根据权利要求6所述的垂直腔面发射光子晶体表面波激光器，其特征在于，所述的周期性波状起伏是指在中间部分的表面层的最近邻层每隔一个介质柱沿垂直腔面方向向上或向下微小移动一定距离。