[发明专利]一种纳米压印制备多波长硅基混合激光器阵列的方法

权利要求书

1.一种纳米压印制备多波长硅基混合激光器阵列的方法，其步骤为：

1）利用纳米压印技术在SOI片的硅层上制备出具有多波长光栅结构的硅波导阵列图形；

2）利用刻蚀技术在所述SOI片的硅层上制备出具有多波长光栅结构的硅波导阵列；

3）选取或制备一多量子阱光增益结构阵列；其中，该多量子阱光增益结构阵列中的每个多量子阱光增益结构与所述SOI片上的每一硅波导相对应；

4）以所述多量子阱光增益结构阵列中最接近光增益区的面为键合面，将所述多量子阱光增益结构阵列中的每个光增益区与所述SOI片上的硅波导阵列中的每个硅波导光耦合区对准、键合，得到多波长硅基混合激光器阵列。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤1）的具体实现方法为：首先选取或制备一纳米压印硬模板，所述纳米压印硬模板具有多波长光栅结构的硅波导阵列图形；然后利用纳米压印技术制备与所述纳米压印硬模板的硅波导阵列图形互补的软模板；然后利用所述软模板在旋涂了纳米压印胶的所述SOI片的硅层上压印出具有多波长光栅结构的硅波导阵列图形，脱模，在所述SOI片上制备出具有所述多波长光栅结构的硅波导阵列图形。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述多波长光栅结构为多波长取样DBR光栅结构或多波长取样DFB光栅结构。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述多波长光栅结构的光栅占空比、取样周期的占空比均为50%，刻蚀深度为15nm。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述硅波导的宽度范围为1～5μm，高度范围为200nm～2μm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述多量子阱光增益结构阵列为InP基多量子阱光增益结构阵列或GaAs基多量子阱光增益结构阵列。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于所述多量子阱光增益结构阵列中的每个多量子阱光增益结构都具有上下分别限制层和多量子阱层，并且具有侧向限制作用的条形结构。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于在所述SOI片上的每一硅波导两侧设定距离外设置键合区制备键合层。

9.如权利要求1或8所述的方法，其特征在于所述键合层为一复合金属层，所述复合金属层从下到上依次为粘附金属层和键合金属层。

10.如权利要求9所诉的方法，其特征在于所述键合区的宽度范围可为30～200μm；所述粘附金属层为Cr、Ni或Ti，其厚度范围为5～20nm；所述键合金属层为AuSn、InSn、InAu、PbIn或In，其厚度范围为180nm～2μm。