[發(fā)明專利]鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510367675.4
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104966984A
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭婉華;劉磊;劉云;渠紅偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: H01S3/098
• 分類號: H01S3/098;H01S3/109;H01S3/091
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，包括：

一鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光器和與之連接的一倍頻晶體；

其中，鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光器為疊層結(jié)構(gòu)，包括：

一N型襯底；

一下電極，其制作在N型襯底的下表面；

一N型限制層，其制作在N型襯底的上表面；

一光子晶體，其制作在N型限制層上；

一有源層，其制作在光子晶體上；

一P型限制層，其制作在有源層上，該P型限制層的中間有一條狀凸起為脊型結(jié)構(gòu)；

一P型蓋層，其制作在P型限制層的脊型結(jié)構(gòu)上，在該脊型結(jié)構(gòu)上的P型蓋層中間開有一絕緣槽；

一電絕緣層，其制作在脊型結(jié)構(gòu)兩側(cè)的該P型限制層上以及絕緣槽內(nèi)的P型限制層上；以及

一上電極，其制作在P型蓋層上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述倍頻晶體采用的材料為鈮酸鋰、鈮酸鋇鈉、鈮酸鉀或碘酸鋰晶體。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述倍頻晶體靠近鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光器一側(cè)的端面鍍有透反膜，該透反射膜對基頻光全透射、對倍頻光全反射；另一側(cè)端面鍍有反透射膜，該反透射膜對基頻光全反射、對倍頻光全透射。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述光子晶體由至少兩對低折射率材料和高折射率材料交替疊置而成，其中低折射率材料的折射率小于高折射率材料的折射率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述有源層采用的結(jié)構(gòu)為量子阱、量子線或量子點，采用的材料為III-V族半導(dǎo)體材料或II-VI族半導(dǎo)體材料，增益譜峰值波長范圍覆蓋近紫外到紅外波段。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述電絕緣層的材料為SiO₂、SiN₄或Al₂O₃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述絕緣槽將脊型結(jié)構(gòu)分為飽和區(qū)和增益區(qū)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎖模光子晶體半導(dǎo)體激光直接倍頻產(chǎn)生短波長激光裝置，其中所述飽和區(qū)加載反向電壓，所述增益區(qū)加載正向電流。