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公开(公告)号：CN113381294B
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202110639802.7
申请日：2021-06-08
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种单片集成边发射激光器及制备方法，其单片集成边发射激光器包括：衬底；多层结构，为由多对半导体材料层生长于所述衬底上的周期或准周期结构，每对所述半导体材料层沿垂直于所述衬底的方向依次包括低折射率材料层和第一高折射率材料层，每层所述半导体材料层的厚度不小于λ/5n，其中，λ为所述单片集成边发射激光器的工作波长，n为每层所述半导体材料层的折射率；第二高折射率材料层，形成于所述多层结构中最后生长的低折射率材料层上，所述第二高折射率材料层的折射率高于第一高折射率材料层和低折射率材料层；有源层，位于所述第二高折射率材料层中，所述有源层的厚度小于第二高折射率材料层的厚度。
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公开(公告)号：CN107872005A
公开(公告)日：2018-04-03
申请号：CN201710998805.3
申请日：2017-10-20
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种硅基混合集成可调谐激光器及光子芯片，所述激光器包括依次设置的半导体光放大器、硅基模斑变换器、热调硅基环形谐振器及硅基相移器和双端口硅基多模干涉反射镜。所述双端口硅基多模干涉反射镜包括输入波导、输出波导、多模波导，以及分别将输入波导、输出波导与所述多模波导一端连接的锥形波导，所述输入波导连接到所述热调硅基双环谐振器的输出端，所述多模波导的另一端具有两个与波导轴向成45°的刻蚀面，两个刻蚀面垂直相交处位于所述多模干涉自成像波导的轴线上；所述激光器和其他硅基功能器件组成光子芯片。本发明的可调谐激光器及光子芯片具有尺寸小、成本低的优点，易于集成，在集成光电子领域和光通信领域有广阔的应用前景。
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公开(公告)号：CN104092096B
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201410301042.9
申请日：2014-06-27
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 本发明公开了一种硅波导输出的单模硅基混合激光光源，该激光光源包括叠层设置的锥形(Taper)增益结构和SOI脊型波导结构，其中该锥形增益结构通过回流焊技术倒装贴合于该SOI脊型波导结构之上。本发明通过在周期性微槽混合激光器中引入III‑V族Taper结构并生长光学下限制层，提高了有源区限制因子，从而增加了III‑V族中的模式增益；同时Taper结构的引入保证了III‑V族结构与硅波导的高效耦合，实现单纵模激光从硅波导输出。本发明制作成本较低，可用于硅基光互连，光通信中的激光光源，提高了III‑V族光源与硅波导的耦合效率，实现了高效耦合的单模混合硅基半导体激光光源。
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公开(公告)号：CN102087383B
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110062131.9
申请日：2011-03-15
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： G02B6/122
摘要： 本发明公开了一种基于光子晶体表面态的二维光子晶体T型波导，包括一个四方晶格光子晶体W1波导，在该光子晶体W1波导的出口端两侧的光子晶体表面具有一排缺陷层四方晶格光子晶体介质柱，并在光子晶体W1波导出口端外侧具有若干排起反射作用的四方晶格光子晶体介质柱，对光子晶体W1波导出口端的最近邻一排的几个四方晶格光子晶体介质柱的大小进行微调，使其与反射层四方晶格光子晶体介质柱一起调节光场分布。利用本发明，可以设计面积约为传统T型波导面积一半的高效率波导，而且波导的传输率高达90.9％，与传统T型波导相比，本发明提供的基于光子晶体表面态的二维光子晶体T型波导另一个优势是入射端的反射率可以非常小，几乎为0。
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公开(公告)号：CN102175705A
公开(公告)日：2011-09-07
申请号：CN201110059463.1
申请日：2011-03-11
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： G01N23/225 , B82Y15/00
摘要： 本发明公开了一种基于表面等离子共振的双新月对结构的化学传感系统。该化学传感系统包括：相邻的第一新月形纳米柱和第二新月形纳米柱；第一新月形纳米柱包含用于容纳探测介质的第一空腔，第二新月形纳米柱包含用于提供扫描探针的探测位置的第二空腔，第一空腔和第二空腔的开口相对。本发明提供的基于表面等离子共振的化学传感系统，由于被分为用于探测与控制的第一空腔和用于信号提取的第二空腔，实现了探测方位与信号提取方位的分离，解决了因单个新月形纳米柱的电磁场局域而限制扫描探针的可探测范围的问题。
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公开(公告)号：CN102163802A
公开(公告)日：2011-08-24
申请号：CN201110069582.5
申请日：2011-03-22
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/183
摘要： 本发明涉及半导体光电子器件技术领域，公开了一种垂直腔面发射激光器顶部的准周期光子晶体结构，该结构包括一个二维准周期光子晶体结构，该二维准周期光子晶体结构采用在垂直腔面发射激光器顶部半导体材料上刻蚀的圆形孔或椭圆形孔，且孔内填充低折射率材料。利用本发明，可以通过耦合波实现光腔之间的并行耦合，提高耦合效率，实现对远场发散角的调制。
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公开(公告)号：CN102142657A
公开(公告)日：2011-08-03
申请号：CN201110049791.3
申请日：2011-03-02
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/22
摘要： 一种用于改善条形激光器侧向远场的光子晶体波导的制作方法，包括如下步骤：步骤1：取一衬底；步骤2：在衬底上依次生长下限制层、有源区和上限制层，形成横向波导结构；步骤3：采用感应耦合等离子体刻蚀的方法对上限制层进行刻蚀，在上限制层上形成周期性的条状结构，该条状结构的一部分为条状电流注入区，其余部分为光场调制区，结合这两个区便能实现侧向模式的调控；步骤4：在条状电流注入区的上面制作电极实现电流的选择性注入；步骤5：将衬底减薄，改善电流注入特性；步骤6：在衬底的背面制作背面电极，完成器件的制作。
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公开(公告)号：CN112260058A
公开(公告)日：2021-01-22
申请号：CN202011152194.9
申请日：2020-10-23
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种半导体激光器，包括：依次连接的第一单模波导(1)、第一锥形波导(2)、多模干涉波导(3)、第二锥形波导(4)、第二单模波导(5)、第三锥形波导(6)以及第一多模干涉反射镜(7)；其中，第一单模波导(1)的端面(10)与第一多模干涉反射镜(7)可形成激光腔，并作为激光腔的反射镜；其中，第一多模干涉反射镜(7)通过刻蚀工艺形成。半导体激光器还包括：光栅(8)，其设于第一单模波导(1)上，光栅(8)与第一多模干涉反射镜(7)可形成激光腔，并作为激光腔的反射镜，半导体激光器通过端面(10)输出激光。该半导体激光器可以与一个或多个光子集成芯片单片集成。
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公开(公告)号：CN108666864A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201810256571.X
申请日：2018-03-26
申请人： 中国科学院半导体研究所
IPC分类号： H01S5/10
摘要： 本公开提供一种混合集成可调谐激光器及光子芯片，该混合集成可调谐激光器包括：半导体光放大器，用于发出光并使所传输的光获得增益；硅基锥形耦合波导，与半导体光放大器键合相连，通过两端的锥形波导结构产生模场分布变化使所传输光进行光场耦合；第一硅基多模干涉反射镜和第二硅基多模干涉反射镜，分别设置于所述激光器的两端，用于使光在激光器内来回反射传导，进而经半导体光放大器的作用获得增益。所述光子芯片，由上述混合集成可调谐激光器与其它半导体功能器件集成而得，其器件尺寸小，可集成度高，且更容易实现大范围和高精度的宽带可调谐。
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公开(公告)号：CN108169931A
公开(公告)日：2018-06-15
申请号：CN201810115958.3
申请日：2018-02-05
申请人： 中国科学院半导体研究所
摘要： 一种片上可调谐多模干涉反射镜，包括：衬底、所述衬底上的器件层和所述器件层上的保护层，其中所述器件层中形成有双端口多模干涉反射镜和电极，所述电极为微加热电极或电流注入电极，所述双端口多模干涉反射镜包括输入波导、第一锥形波导、多模波导、与所述多模波导连接的反射区域、第二锥形波导和输出波导，所述输入波导通过所述第一锥形波导与所述多模波导相连，所述输出波导通过所述第二锥形波导与所述多模波导相连，所述电极位于所述多模波导和/或所述反射区域中。本发明的片上可调谐多模干涉反射镜有尺寸小、损耗低、成本低、易于集成等优点，与传统半导体光电子工艺和CMOS工艺兼容，在光子集成芯片领域有广阔的应用前景。
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