[發(fā)明專利]一種單片集成的模式可調(diào)諧混沌激光器、制造和控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110169286.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-07
• 公開（公告）號(hào): CN112928599B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何揚(yáng);施躍春;李密;陳向飛;張學(xué)進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): H01S5/065
• 分類號(hào): H01S5/065;H01S5/068;H01S5/00;H01S5/026;G02B6/124;G02B6/138
• 代理公司: 北京國(guó)昊天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

1.一種單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，

包含左右兩段相同的有源的等效π相移均勻布拉格取樣光柵和中間段有源的等效π相移反對(duì)稱布拉格取樣光柵，三段取樣光柵分別有獨(dú)立的供電電極，集成在相同芯片上、共享一段光波導(dǎo)；

所述等效π相移反對(duì)稱布拉格取樣光柵的結(jié)構(gòu)為：基本取樣光柵為反對(duì)稱取樣光柵，即在波導(dǎo)橫向上，以中軸線為界，上下兩列具有相同取樣光柵周期的均勻取樣光柵存在π相位差；在基本取樣光柵沿長(zhǎng)度方向的中部還引入π相移結(jié)構(gòu)；

所述的反對(duì)稱布拉格取樣光柵，用于實(shí)現(xiàn)入射光和反射光在TE₀和TE₁模式之間轉(zhuǎn)化；

通過(guò)分別調(diào)節(jié)左右兩段等效π相移均勻布拉格取樣光柵的偏置電流，改變注入中間段反對(duì)稱布拉格取樣光柵的輸入光與輸出光的功率比，產(chǎn)生混沌激光輸出。

2.如權(quán)利要求1所述單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，

所述等效π相移反對(duì)稱布拉格取樣光柵，傳輸?shù)那跋騎E₀模式將反射為后向的TE₁模式，同理，傳輸?shù)那跋騎E₁模式將反射為后向的TE₀模式。

3.如權(quán)利要求1所述單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，工作波長(zhǎng)為1550nm，等效π相移均勻布拉格取樣光柵長(zhǎng)度為300μm，等效π相移反對(duì)稱布拉格取樣光柵長(zhǎng)度為400μm，波導(dǎo)寬度為4μm。

4.如權(quán)利要求1所述單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，光波導(dǎo)采用SiO₂材料；襯底采用以下材料中的至少一種：磷化銦、砷化鎵、硅。

5.如權(quán)利要求1所述單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，采用InAlGaAs多量子阱結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求1所述單片集成的模式可調(diào)混沌激光器，其特征在于，所述等效π相移的實(shí)現(xiàn)方法是，在布拉格取樣光柵中心部位的一個(gè)取樣周期改變?yōu)槠渌课蝗又芷诘?.5倍。

7.一種單片集成的模式可調(diào)混沌激光器制造方法，用于制造權(quán)利要求1～6任一所述激光器，其特征在于，包含以下步驟：

在光刻板上制作基于重構(gòu)-等效啁啾技術(shù)的取樣圖案，形成掩膜板；

使用全息曝光技術(shù)在覆蓋晶片的光刻膠上形成均勻的種子光柵結(jié)構(gòu)；

使用所述掩膜板把所述取樣結(jié)構(gòu)制作在光刻膠上，再腐蝕后在晶片上形成等效光柵結(jié)構(gòu)。

8.一種單片集成的模式可調(diào)諧混沌激光器控制方法，用于調(diào)節(jié)權(quán)利要求1～6任一所述激光器，其特征在于，包含以下步驟：

通過(guò)調(diào)節(jié)所述左右兩段有源的等效π相移均勻布拉格取樣光柵施加的偏置電流，其產(chǎn)生的輸入光對(duì)所述等效π相移反對(duì)稱布拉格取樣光柵的光場(chǎng)進(jìn)行擾動(dòng)，產(chǎn)生模式可調(diào)諧的混沌光。

9.如權(quán)利要求8所述的單片集成的模式可調(diào)諧混沌激光器控制方法，其特征在于，對(duì)調(diào)左右兩段有源的等效π相移均勻布拉格取樣光柵的偏置電流，使輸出光從TE₀模式為主的混沌光改變?yōu)門E₁模式為主的混沌光，或者從TE₁模式為主的混沌光改變?yōu)門E₀模式為主的混沌光。