[发明专利]中红外量子级联激光器以及差频太赫兹外腔反馈光路结构在审
申请号: | 202010976708.6 | 申请日: | 2020-09-16 |
公开(公告)号: | CN112072457A | 公开(公告)日: | 2020-12-11 |
发明(设计)人: | 王欢;张锦川;程凤敏;刘峰奇;翟慎强;卓宁;王利军;刘俊岐;刘舒曼 | 申请(专利权)人: | 中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | H01S5/00 | 分类号: | H01S5/00;H01S5/02;H01S5/042;H01S5/06;H01S5/10 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 刘歌 |
地址: | 100083 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 红外 量子 级联 激光器 以及 差频太 赫兹 反馈 结构 | ||
1.一种中红外量子级联激光器,包括:
衬底;
有源波导结构,其设置在衬底上,包括:
第一接触层,其设置在衬底上;
第一波导层,其设置在第一接触层上;
有源区层单元,其设置在第一波导层上;
第二波导层,其设置在有源区层单元上;以及
第二接触层,其设置在第二波导层上;
电隔离层,设置在有源波导结构两侧;
第一电极层,与第一接触层接触且均设置在衬底上;以及
第二电极层,覆盖在电隔离层和第二接触层上。
2.根据权利要求1所述的中红外量子级联激光器,其特征在于,
位于激光器后出光腔面一侧的衬底与水平面的夹角为20至30度。
3.根据权利要求1所述的中红外量子级联激光器,其特征在于,
所述有源波导结构为切伦科夫有源波导结构。
4.根据权利要求1所述的中红外量子级联激光器,其特征在于,
所述有源区层单元包括至少一个有源区层。
5.根据权利要求4所述的中红外量子级联激光器,其特征在于,
所述有源区层为多周期级联,包括20至60个周期;
所述有源区层多周期级联中每个周期均包括至少十个InGaAs/InAlAs量子阱/垒对。
6.根据权利要求1所述的中红外量子级联激光器,其特征在于,
所述第一接触层和第二接触层采用的材料均包括n型掺杂的InGaAs、InP中的至少一种;
所述第二波导层和第一波导层采用的材料包括n型掺杂的InP;
所述第二电极层采用的材料包括Ti/Au;
所述第一电极层的采用的材料包括Ge/Au/Ni/Au;
所述衬底采用的材料包括InP;
所述电绝缘层采用的材料包括SiO2。
7.一种外腔反馈光路结构,包括:
如权利要求1至6任一项所述的中红外量子级联激光器,用于产生中红外光;
第二准直透镜,设置在所述激光器前腔面一侧,用于准直中红外光;
1/2波片,用于改变经过准直的中红外光的偏振角度;
分束镜,将经过1/2波片的光分为第一入射光和第二入射光;
第一光路单元,包括第一偏振片和第一闪耀光栅,第一入射光经过第一偏振片和第一闪耀光栅后形成第一反馈光;以及
第二光路单元,包括第二偏振片和第二闪耀光栅,第二入射光经过第二偏振片和第二闪耀光栅后形成第二反馈光;
其中,第一反馈光和第二反馈光分别经过分束镜、1/2波片、第二准直透镜后从激光器前腔面返回激光器腔内,经差频产生的太赫兹光从激光器后出光腔面的衬底耦合出差频太赫兹光。
8.根据权利要求7所述的外腔反馈光路结构,其特征在于,
所述第一反馈光的波长通过第一闪耀光栅调节;
所述第二反馈光的波长通过第二闪耀光栅调节。
9.根据权利要求7所述的外腔反馈光路结构,其特征在于,
所述第一反馈光的光强通过第一偏振片调节;
所述第二反馈光的光强通过第二偏振片调节。
10.根据权利要求7所述的外腔反馈光路结构,其特征在于,
所述分束镜的透反比在(50至60)%∶(40至50)%之间;
所述的外腔反馈光路结构还包括便于进行光谱测量第一准直透镜,第一准直透镜设置在所述激光器后腔面一侧。
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