[发明专利]一种基于全介质超表面的激光发射器及参数确定方法

权利要求书

1.一种基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，

所述激光发射器从底部到顶部依次包括：第一反射镜、有源层和第二反射镜；

所述第一反射镜和所述第二反射镜均由周期性排列的硅圆柱粒子组成。

2.根据权利要求1所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，所述激光发射器还包括：第一限制层和第二限制层；

所述第一限制层设置在所述第一反射镜和所述有源层之间；所述第二限制层设置在有源层和所述第一反射镜之间；所述第一限制层和所述第二限制层用于限制载流子并调节谐振波长，使谐振波长等于激光波长。

3.根据权利要求1所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，所述激光发射器还包括：衬底；

所述衬底位于所述第一反射镜的下面。

4.根据权利要求3所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，所述激光发射器还包括：第一金属接触层和第二金属接触层；

所述第一金属接触层位于所述衬底的下面，所述第一金属接触层与所述衬底欧姆接触；

所述第二金属接触层位于所述第二反射镜的上面，所述第二金属接触层与所述第二反射镜欧姆接触。

5.根据权利要求1所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，所述第一反射镜的硅圆柱粒子中掺入三价元素；所述第二反射镜的硅圆柱粒子中掺入五价元素。

6.根据权利要求4所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，在所述第二反射镜和所述第二金属接触层上分别对应开设一出光口；所述出光口用于输出激光光束。

7.根据权利要求6所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，所述有源层包括多个量子阱层。

8.根据权利要求7所述的基于全介质超表面的激光发射器，其特征在于，多个所述量子阱层之间填充增益介质。

9.一种应用于权利要求1-8任一项激光发射器的硅圆柱粒子的参数确定方法，其特征在于，所述参数确定方法包括：

根据激光的工作波长确定反射镜的硅圆柱粒子的直径；

通过实验确定所述反射镜的反射率为预设反射率时硅圆柱粒子的纵横比；

根据所述硅圆柱粒子的纵横比和直径确定所述反射镜的硅圆柱粒子的厚度；

通过实验获得所述反射镜的反射率与所述硅圆柱粒子排列的周期的关系曲线图以及所述反射镜的调制带宽与所述硅圆柱粒子排列的周期的关系折线图；

根据所述反射镜的调制带宽与所述硅圆柱粒子排列的周期的关系折线图，确定所述反射镜的反射率为预设反射率时的所述硅圆柱粒子排列的周期。

10.根据权利要求9所述的基于全介质超表面的激光发射器的硅圆柱粒子的参数确定方法，其特征在于，所述根据硅圆柱粒子的纵横比和直径确定所述反射镜的硅圆柱粒子的厚度，包括：

根据所述硅圆柱粒子的纵横比和直径，利用公式计算得到所述反射镜的硅圆柱粒子的厚度；

其中，α_i为反射镜的硅圆柱粒子的纵横比，S_i为反射镜的硅圆柱粒子的厚度，D_i为反射镜的硅圆柱粒子的直径，i＝1或i＝2，当i＝1时，所述反射镜为第一反射镜，当i＝2时，所述反射镜为第二反射镜。