[实用新型]一种用于实现量子密钥分配的集成光学发射器件

权利要求书

1.一种用于实现量子密钥分配的集成光学发射器件，包括衬底及设置于所述衬底表面上的缓冲层，其特征在于，所述缓冲层表面上依次设置有初级光源模块、次级光源模块、光强度调制器模块、不等臂马赫-曾德尔干涉仪模块及光输出耦合模块，所述初级光源模块外接电源发出短波长光经过光波导输送到所述次级光源模块的一端，所述短波长光激发次级光源模块产生长波长光，所述长波长光从该次级光源模块的另一端通过光波导输送到所述光强度调制器模块的输入端，经过所述光强度调制器模块调制后输出长波长强度调制脉冲光信号，所述长波长强度调制脉冲光信号通过光波导输送到所述不等臂马赫-曾德尔干涉仪模块的输入端，经该不等臂马赫-曾德尔干涉仪模块从其输出端输出长波长强度调制和相位调制的光脉冲对信号，所述光脉冲对信号通过该光输出耦合模块向外发射。

2.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述初级光源模块是GaN发光二极管(GaN-LED)、GaN激光二极管（GaN-LD）其中任意一种，均发出短波长光。

3.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述次级光源模块包括掺铒GaN光波导及设于该掺铒GaN光波导两侧的光学谐振腔，所述掺铒GaN光波导掺有铒离子，所述初级光源模块发出的短波长光激发所述掺铒离子波导产生适当的增益，并在所述光学谐振腔的作用下发出长波长激光。

4.根据权利要求3所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述光学谐振腔包括平行解理面反射镜、布拉格反射镜结构、分布布拉格反馈结构其中任一种。

5.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述光强度调制器模块采用等臂马赫-曾德尔干涉仪，在所述等臂马赫-曾德尔干涉仪的其中一臂或者两臂的两侧设置有第一调制电极，所述第一调制电极连接外部驱动电路用于控制所述等臂马赫-曾德尔干涉仪输出强度调制光脉冲，所述等臂马赫-曾德尔干涉仪中的耦合器为3dB耦合器。

6.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，在所述不等臂马赫-曾德尔干涉仪模块其中一臂或者两臂的两侧设置有第二调制电极，所述第二调制电极连接外部驱动电路用于控制所述强度调制光脉冲经过所述不等臂马赫-曾德尔干涉仪的两臂产生的相位差，并在所述不等臂马赫-曾德尔干涉仪的一个输出端输出强度和相位调制光脉冲对，所述不等臂马赫-曾德尔干涉仪中的耦合器为3dB耦合器。

7.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述光输出耦合模块包括耦合光波导段，以及与之耦合的光纤或者空间光路其中任意一种，所述耦合光波导段为锥形光波导、条形光波导、周期结构光波导，其中一种或几种光波导的组合。

8.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述衬底为蓝宝石（Al₂O₃）衬底、或为碳化硅（SiC）衬底、或者硅（Si）衬底。

9.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述缓冲层为Al_xGa_1-xN（0<x≤1）层。

10.根据权利要求1所述的集成光学发射器件，其特征在于，所述光波导为GaN光波导。