研究目的
提出一种基于槽型光子晶体纳米腔的可集成全硅拉曼激光器的新颖设计方案，旨在实现高激射效率和低阈值功率。
研究成果
所提出的全硅拉曼激光器设计展现出高激射效率和低阈值功率，并对制造缺陷具有显著容忍度。这为硅平台上的片上拉曼激光开辟了可能性。
研究不足
该研究基于模拟实验，实际制造过程中可能引入影响性能的缺陷。器件性能对结构参数较为敏感，允许存在高达6%的随机偏差。
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一种可集成的全硅开槽光子晶体拉曼激光器
DOI：10.1063/1.5121230
期刊：Journal of Applied Physics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
基于槽型光子晶体纳米腔，提出了一种占地面积为7微米的可集成全硅拉曼激光器设计方案。该槽体采用硅纳米晶材料构建，既能利用其巨大的拉曼增益系数，又可实现光场的强空间与时间约束，在1552纳米波长下展现出17.8%的激光效率。仿真表明该器件仅需约0.5微瓦的超低光学阈值功率。研究还评估了制造缺陷的容忍度，发现当孔径半径和平面位置等结构参数存在6%的随机偏差时，器件性能仍能保持稳定。仿真进一步证实，即使品质因数和模态体积出现超过30%的大幅劣化，亚微瓦级阈值特性依然得以维持，这充分验证了该器件的可实现性。
作者：
Akash Kumar Pradhan，Mrinal Sen
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