[发明专利]电泵浦的半导体消逝激光器

权利要求书

1.一种装置，包括：

置于硅中的光波导；

置于所述光波导之上的包括N-III-V层的增益介质材料，在所述光波导和所述增益介质材料之间限定消逝耦合界面，使得由所述光波导引导的光模式与所述光波导和所述增益介质材料均交叠；以及

整个限定在所述增益介质材料内的电流注入路径，并且所述电流注入路径至少部分地与所述光模式交叠，使得响应于所述增益介质材料的电泵浦、响应于沿所述电流注入路径的电流注入而产生光。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述增益介质材料还包括：

形成于所述N-III-V层上的有源层；

形成于所述有源层上的P层。

3.如权利要求2所述的装置，其中，所述有源层包括与所述光模式交叠的多量子阱(MQW)区。

4.如权利要求2所述的装置，还包括位于所述N-III-V层上的接触部对以及位于所述P层顶部的接触部。

5.如权利要求4所述的装置，其中，所述电流注入路径在所述N-III-V层内。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述N-III-V层键合到所述硅，在所述光波导和所述增益介质材料之间形成键合界面。

7.如权利要求1所述的装置，还包括在所述增益介质材料的相对的侧向侧上限定的电流注入限制区，以有助于限制所述电流注入穿过所述增益介质材料而与所述光模式交叠。

8.如权利要求7所述的装置，其中，所述电流注入限制区包括所述增益介质材料的质子注入区。

9.如权利要求7所述的装置，其中，所述电流注入限制区包括置于所述增益介质材料的所述相对的侧向侧上的至少半绝缘的材料。

10.一种方法，包括：

利用置于硅中的光波导引导光模式；

使通过所述光波导引导的所述光模式与所述光波导和消逝地耦合到所述光波导的增益介质材料均交叠，所述增益介质材料包括N-III-V层和形成于所述N-III-V层之上的有源层；

通过注入穿过所述有源层并穿过所述光模式的电流来电泵浦所述增益介质材料，其中，所述电流的注入路径整个限定在所述增益介质材料内；以及

响应于所注入的电流，在所述有源半导体材料中产生光。

11.如权利要求10所述的方法，还包括利用限定在所述有源半导体材料中的限制区来限制所注入的电流，以导引所注入的电流穿过所述光模式。

12.如权利要求10所述的方法，还包括在包含所述光波导的光腔内激射光。

13.如权利要求10所述的方法，其中，所述增益介质材料还包括形成于所述有源层之上的P层。

14.如权利要求13所述的方法，其中，注入所述电流包括通过位于所述N-III-V层上的接触部对以及位于所述P层顶部的接触部来注入所述电流。

15.如权利要求14所述的方法，其中，所述电流注入路径在所述N-III-V层内。

16.如权利要求10所述的方法，其中，使通过所述光波导引导的所述光模式与所述光波导和增益介质材料均交叠包括：将所述N-III-V层键合到所述硅，在所述光波导和所述增益介质材料之间形成键合界面。

17.一种系统，包括：

激光器，其包含：

置于硅中的光波导；

置于所述光波导之上的包括N-III-V层的增益介质材料，在所述光波导和所述增益介质材料之间限定消逝耦合界面，使得由所述光波导引导的光模式与所述光波导和所述增益介质材料均交叠；以及

整个限定在所述有源半导体材料内的电流注入路径，并且所述电流注入路径至少部分地与所述光模式交叠，使得响应于所述有源半导体材料的电泵浦、响应于沿所述电流注入路径的电流注入而产生光；

光耦合的光接收器，用于接收由所述激光器产生的光；以及

光纤，所述激光器产生的光被通过所述光纤从所述激光器导引到所述光接收器。

18.如权利要求17所述的系统，还包括光耦合的光调制器，用于调制由所述激光器产生的光。

19.如权利要求17所述的系统，其中，所述有源半导体材料包括与所述光模式交叠的多量子阱(MQW)区。