[發(fā)明專利]一種基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器及參數(shù)確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911075885.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-06
• 公開（公告）號(hào): CN110797747B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方明;徐珂;黃志祥;吳杰;楊利霞;任信鋼;劉瑜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S5/028
• 分類號(hào): H01S5/028;H01S5/187
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，

所述激光發(fā)射器從底部到頂部依次包括：第一反射鏡、有源層和第二反射鏡；

所述第一反射鏡和所述第二反射鏡均由周期性排列的硅圓柱粒子組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，所述激光發(fā)射器還包括：第一限制層和第二限制層；

所述第一限制層設(shè)置在所述第一反射鏡和所述有源層之間；所述第二限制層設(shè)置在有源層和所述第一反射鏡之間；所述第一限制層和所述第二限制層用于限制載流子并調(diào)節(jié)諧振波長(zhǎng)，使諧振波長(zhǎng)等于激光波長(zhǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，所述激光發(fā)射器還包括：襯底；

所述襯底位于所述第一反射鏡的下面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，所述激光發(fā)射器還包括：第一金屬接觸層和第二金屬接觸層；

所述第一金屬接觸層位于所述襯底的下面，所述第一金屬接觸層與所述襯底歐姆接觸；

所述第二金屬接觸層位于所述第二反射鏡的上面，所述第二金屬接觸層與所述第二反射鏡歐姆接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，所述第一反射鏡的硅圓柱粒子中摻入三價(jià)元素；所述第二反射鏡的硅圓柱粒子中摻入五價(jià)元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，在所述第二反射鏡和所述第二金屬接觸層上分別對(duì)應(yīng)開設(shè)一出光口；所述出光口用于輸出激光光束。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，所述有源層包括多個(gè)量子阱層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器，其特征在于，多個(gè)所述量子阱層之間填充增益介質(zhì)。

9.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)激光發(fā)射器的硅圓柱粒子的參數(shù)確定方法，其特征在于，所述參數(shù)確定方法包括：

根據(jù)激光的工作波長(zhǎng)確定反射鏡的硅圓柱粒子的直徑；

通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定所述反射鏡的反射率為預(yù)設(shè)反射率時(shí)硅圓柱粒子的縱橫比；

根據(jù)所述硅圓柱粒子的縱橫比和直徑確定所述反射鏡的硅圓柱粒子的厚度；

通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得所述反射鏡的反射率與所述硅圓柱粒子排列的周期的關(guān)系曲線圖以及所述反射鏡的調(diào)制帶寬與所述硅圓柱粒子排列的周期的關(guān)系折線圖；

根據(jù)所述反射鏡的調(diào)制帶寬與所述硅圓柱粒子排列的周期的關(guān)系折線圖，確定所述反射鏡的反射率為預(yù)設(shè)反射率時(shí)的所述硅圓柱粒子排列的周期。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于全介質(zhì)超表面的激光發(fā)射器的硅圓柱粒子的參數(shù)確定方法，其特征在于，所述根據(jù)硅圓柱粒子的縱橫比和直徑確定所述反射鏡的硅圓柱粒子的厚度，包括：

根據(jù)所述硅圓柱粒子的縱橫比和直徑，利用公式計(jì)算得到所述反射鏡的硅圓柱粒子的厚度；

其中，α_i為反射鏡的硅圓柱粒子的縱橫比，S_i為反射鏡的硅圓柱粒子的厚度，D_i為反射鏡的硅圓柱粒子的直徑，i＝1或i＝2，當(dāng)i＝1時(shí)，所述反射鏡為第一反射鏡，當(dāng)i＝2時(shí)，所述反射鏡為第二反射鏡。