应用于光子集成的硅基混合集成人工微结构硅波导输出激光器研究

目前，硅光子集成在光通信和信号处理、微电子系统的片内和片间互连领域成为研究热点。虽然其基础元件如波导、输入/输出(I/O)耦合器、波分复用器、调制器和光探测器性能达到了一定水平，但是硅光子集成回路仍面临挑战，原因是硅基激光光源的制作仍然是一个技术难题。综述了近年来硅基混合集成激光器的进展，介绍了课题组的研究成果。将微结构引入到硅基混合集成硅波导输出激光器中, 提出了新型的III-V/硅混合集成的微结构硅波导输出单模激光器。此新型激光器工作在通信波段。其中，InGaAlAs 增益结构是通过晶片直接键合的方式与具有微结构的SOI（Si/SiO2/Si）集成。激光器模式选择机制是基于SOI 中的周期微结构，仅通过标准光刻即可实现。微结构激光器室温连续输出为0.85 mW，脉冲输出为3.5 mW，边模抑制比为25 dB。