研究目的
研究低损耗氮化硅电路反馈的混合集成二极管激光器的发展与性能,以满足对窄光谱线宽和高输出功率的应用需求。
研究成果
研究表明,采用Si3N4反馈电路的混合集成半导体激光器可实现超窄线宽、高输出功率和宽光谱覆盖。这类激光器在传感、计量和通信领域展现出应用潜力。未来工作旨在进一步降低线宽并将工作波长拓展至可见光波段。
研究不足
该研究受限于当前将半导体放大器与Si3N4电路集成的制造技术,这可能会引入耦合损耗。此外,嵌入微环谐振器的激光腔设计复杂性使得激光特性的精确预测变得困难。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及设计具有低损耗氮化硅(Si3N4/SiO2)电路反馈的混合集成二极管激光器。方法包括利用微环谐振器进行光谱滤波并延长光子寿命以实现窄线宽。
2:样本选择与数据来源:
样本包含不同配置的混合集成二极管激光器(单增益区、双增益工作等)。数据采集内容包括输出功率、光谱覆盖范围及线宽。
3:实验设备与材料清单:
设备包括半导体光放大器、Si3N4波导电路及激光器封装材料。材料包含用于增益区的InP和用于反馈电路的Si3N4。
4:实验流程与操作步骤:
过程包括将激光器组装于蝶形封装中、通过珀尔帖元件控制温度,并测量功率、线宽及光谱覆盖等输出特性。
5:数据分析方法:
分析包括测量频率噪声的功率谱密度以确定本征线宽,并采用光谱分析仪测量光谱覆盖范围。
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获取完整内容-
Semiconductor Optical Amplifier
InP
Provides light amplification in the hybrid integrated lasers.
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Si3N4 Waveguide Circuit
Provides low-loss feedback for narrowing the laser linewidth.
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Peltier Element
Used for temperature control and stabilization of the laser chip.
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Optical Spectrum Analyzer
Used for measuring the spectral coverage and linewidth of the laser output.
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