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公开(公告)号：CN118795602A
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202411160068.6
申请日：2024-08-22
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于薄膜铌酸锂的紧凑型宽带偏振旋转分束器及制备方法，属于集成光学器件技术领域，该器件包括自下而上依次布置的衬底层、埋氧层、薄膜铌酸锂层和介质膜材料层；其中，衬底层、埋氧层和介质膜材料层用于保护薄膜铌酸锂层；薄膜铌酸锂层中包含有模斑转换器、模式演化器、宽度渐变锥形波导及第一弯曲波导和第二弯曲波导。模斑转换器、模式演化器、宽度渐变锥形波导及第一弯曲波导和第二弯曲波导顺序依次连接。本发明在薄膜铌酸锂片上实现偏振旋转分束功能，有助于实现偏振分复用技术，具有尺寸小、光学带宽大、消光比大及易集成的优点。
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公开(公告)号：CN118426208A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410700414.9
申请日：2024-05-31
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明属于光学调制器领域，公开了一种硅和钽铌酸钾混合集成电光相位调制器及其制备方法。电光相位调制器包括：钽铌酸钾衬底层、设置在钽铌酸钾衬底层上的硅波导层和电极组件、以及设置在最上层的波导包层；电极组件设置在硅波导层的两侧，且与硅波导层的传输方向平行；钽铌酸钾衬底层中的钽铌酸钾的化学式为KTa1‑xNbxO3，x的取值大于0，且小于1；钽铌酸钾在居里温度至高于居里温度5度之间的有效二次电光系数为1×10‑15～6.94×10‑14m2/V2。本发明通过引入高折射率的硅条形波导与钽铌酸钾衬底构建在通讯波段强限制单模波导，克服了钽铌酸钾未能实现薄膜化和半导体微纳制造兼容的问题，同时利用钽铌酸钾的二次电光系数实现高效率调制，有效降低调制长度到微米量级。
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公开(公告)号：CN114024193B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202111255234.7
申请日：2021-10-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H01S3/067 , H01S3/00 , H01S3/08022 , H01S3/081 , H01S3/0933
摘要： 本发明涉及一种基于薄膜铌酸锂的高速线性调频外腔激光器，属于外腔激光器领域，本发明提出了一种基于薄膜铌酸锂的高速线性调频外腔激光器，该外腔激光器包括半导体光放大器、窄带反射滤波芯片和输出光纤。半导体光放大器用于光放大；窄带反射滤波芯片基于薄膜铌酸锂材料构建，用于选出具有高边模抑制比的谐振峰；输出光纤用于输出激光。半导体光放大器和窄带反射滤波芯片组成光学谐振腔。本发明中的基于薄膜铌酸锂的高速线性调频外腔激光器不仅可实现高速线性调频激光可控输出，大幅度提高可调谐激光器的波长切换速率，而且结构简单紧凑，制备工艺简单，成本低廉。
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公开(公告)号：CN113534504A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110851409.4
申请日：2021-07-27
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于薄膜铌酸锂的电控可调偏振分束方法及器件，属于集成光学领域。方法包括：将包含TE模式和TM模式两个偏振态的输入光分成强度和相位都相同的两路光束，通过铌酸锂的电光效应和热光效应调控两路光束之间的相位差；当TE模式的相位差满足(2m+3/2)π，且TM模式的相位差满足(2m+1/2)π时，两个偏振态分离并分别从一路径独立输出；其中，m位自然数；当TM模式的相位差满足(2m+3/2)π，且TE模式的相位差满足(2m+1/2)π时，两个偏振态的输出路径切换。本发明基于铌酸锂波导的电光效应和热光效应共同调节TM模式和TM模式两个偏振态的相位，能够实现TE偏振态和TM偏振态的分束及输出路径的快速切换；同时，本发明具备小尺寸、低损耗、高切换速度等优势。
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公开(公告)号：CN110989076B
公开(公告)日：2021-05-18
申请号：CN201911279183.4
申请日：2019-12-12
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种薄膜铌酸锂单偏振波导及其制备方法，属于集成光子学领域。该波导从上至下包括上包层、铌酸锂薄膜波导芯层、下包层和衬底层；所述铌酸锂薄膜波导芯层包括脊形波导和位于所述脊形波导两侧的槽形区域；脊形波导的宽度和刻蚀深度小于TM0模式存在截止值，脊形波导中的TM0模式与和所述槽形区域中的TE1模式发生交叉耦合；槽形区域的宽度取值使得从所述脊形波导中TM0模式耦合到两侧槽形区域的TE1模式与泄漏到槽形区域的TM0模式发生相干相长。通过优化微纳光波导结构的几何参数，获得仅支持TE0模式稳定传输的波导结构。本发明中的薄膜铌酸锂单偏振波导对光场的限制能力强，提高了器件的集成度，简化了工艺流程。
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公开(公告)号：CN108988106B
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN201810838035.0
申请日：2018-07-26
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于超表面外腔镜的可控多波长光纤外腔激光器，属于激光器领域，包括光纤放大器、光纤环形器、光纤准直器、光纤耦合器，以及超表面外腔镜，其中,信号光在光纤放大器中进行增益放大，经光纤环形器端口1’传输至端口2’，经过光纤准直器准直后垂直入射至超表面外腔镜上；该超表面外腔镜用于接受入射的准直光，并对该准直光进行波长选择，将选择的单/多波长反射至所述光纤准直器；该反射光被光纤准直器收集后经过光纤环形器端口2’传输至端口3’，然后进入光纤耦合器进行部分输出以及部分返回光纤放大器形成回路。本发明通过超表面外腔镜实现单/多波长激光的可控输出，结构简单，成本低廉，可靠性好。
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公开(公告)号：CN111308597A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010197831.8
申请日：2020-03-19
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种亚微米结构光栅的制备方法，属于半导体学中的微观结构技术领域，具体包括：在硅片上旋涂电子束抗蚀剂后进行电子束曝光，获取电子束抗蚀剂层；以电子束抗蚀剂层作掩膜进行干法刻蚀制备纳米压印模板；将纳米压印模板上的亚微米结构转移至热固化透明软膜上；并在制备光栅的衬底上旋涂紫外固化压印胶；通过纳米压印方法将热固化透明软膜上的亚微米结构转移至紫外固化压印胶上；利用干法刻蚀方法，将紫外固化压印胶上的亚微米图形转移至制备光栅的衬底上。本发明通过电子束曝光、干法刻蚀制备的纳米压印模板图形精度高，表面光滑。通过软膜转印、纳米压印、干法刻蚀制备的亚微米结构光栅均匀性好、成品率高、尺寸精确、成本低。
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公开(公告)号：CN108988123B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201810838020.4
申请日：2018-07-26
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于超表面微纳结构的单片集成面发射半导体激光器，将超表面微纳结构与半导体激光器有源介质相结合，当有源区有源物质发光时能够激发介质超表面内部谐振单元的集群性相干振荡，这种局域振荡具有高的光场束缚能力，能为有源层提供正反馈实现激射。同时通过对超表面微纳的结构进行优化设计，可以控制出射光束的远场分布特征，如方向角度、相位、偏振、模式等。该激光器结构包括衬底、低折射率层、有源层和超表面微纳结构，其制备方法包括光场限制层、增益介质及基于超表面结构的设计与制备。通过本发明能够将光场强烈局域在近场，通过结构单元的排布方式等调控其远场分布，并可以直接调控光场。
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公开(公告)号：CN109088307A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810837254.7
申请日：2018-07-26
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： H01S5/14
摘要： 本发明公开了一种基于超表面窄带反射镜的窄线宽外腔激光器，属于激光器领域，包括增益物质、准直组件和超表面窄带反射镜，其中，超表面窄带反射镜的表面为亚波长周期性结构的超表面，该超表面仅对目标波长进行反射、对非目标波长进行透射，减小谐振的带宽，实现窄带滤波；由增益物质发射的信号光经过准直组件变为平行光垂直入射至超表面上；由超表面和增益物质的另一端外侧增反膜构成仅对目标波长光谐振放大的谐振腔，选择激光波长的同时对其不断震荡放大，最终形成激射，激射光透过超表面输出。本发明的外腔激光器具有波长稳定性好、边模抑制比高、线宽窄、调节容差大、制作工艺简单的优点。
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公开(公告)号：CN108988123A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810838020.4
申请日：2018-07-26
申请人： 华中科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于超表面微纳结构的单片集成面发射半导体激光器，将超表面微纳结构与半导体激光器有源介质相结合，当有源区有源物质发光时能够激发介质超表面内部谐振单元的集群性相干振荡，这种局域振荡具有高的光场束缚能力，能为有源层提供正反馈实现激射。同时通过对超表面微纳的结构进行优化设计，可以控制出射光束的远场分布特征，如方向角度、相位、偏振、模式等。该激光器结构包括衬底、低折射率层、有源层和超表面微纳结构，其制备方法包括光场限制层、增益介质及基于超表面结构的设计与制备。通过本发明能够将光场强烈局域在近场，通过结构单元的排布方式等调控其远场分布，并可以直接调控光场。
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