[发明专利]基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器

权利要求书

1.一种基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于包括反射型半导体光放大器(101)、可饱和吸收体(102)、光斑尺寸转换器(103)、螺线形硅波导(104)和反射镜(105)；

当可饱和吸收体镀在硅芯片侧面或外面时，所述反射型半导体光放大器(101)的输出端与所述的可饱和吸收体(102)的一端相连，所述的可饱和吸收体(102)的另一端与所述的光斑尺寸转换器(103)的输入端相连，所述的光斑尺寸转换器(103)的输出端与所述的螺线形硅波导(104)的一端相连，所述的螺线形硅波导(104)的另一端连接所述的反射镜(105)，反射镜(105)的输出端即本激光器的输出端；

当可饱和吸收体沉积在硅波导(104)的上1表面时，所述反射型半导体光放大器(101)的输出端与所述的光斑尺寸转换器(103)的输入端相连，所述的光斑尺寸转换器(103)的输出端与所述的螺线形硅波导(104)的一端相连，所述的螺线形硅波导(104)的另一端连接所述的反射镜(105)，反射镜(105)的输出端即本激光器的输出端。

2.如权利要求1所述的基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于：所述的反射型半导体光放大器(101)的一端具有高反射率(反射率≥90％),另一端具有低反射率(反射率≤0.005％)，所述的低反射率端即为反射型半导体光放大器(101)的输出端；所述的反射型半导体光放大器(101)的增益波长处于通信波段，可以用III-V量子阱或量子点材料实现。

3.如权利要求1所述的基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于，所述的可饱和吸收体(102)的材料为WSe₂、MoSe₂、WS₂、WTe₂、MoS₂、石墨烯或碳纳米管，所述的可饱和吸收体(102)可采用透镜与可饱和吸收体空间光耦合方式代替。

4.如权利要求1所述的基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于，所述的光斑尺寸转换器(103)为倒锥型耦合器或悬空波导模斑变换器。

5.如权利要求1所述的基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于，所述的螺线形硅波导(104)为绝缘体上硅波导、氮化硅波导或氧化硅波导。

6.如权利要求1所述的基于二维材料可饱和吸收体的硅基被动锁模外腔激光器，其特征在于，所述的反射镜(105)为萨尼亚克(Sagnac)反射环或布拉格光栅结构。