[发明专利]基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器

权利要求书

1.一种基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，包括：

一硅衬底，该硅衬底为单晶硅材料；

一二氧化硅层，该二氧化硅层制作在硅衬底之上；

一硅环状波导层，该硅环状波导层制作在二氧化硅层之上，该硅环状波导层的平面内开有两条平行的环形空气沟道，该两条环状空气沟道之间为带有周期微结构的环状脊形条；在两条环形空气沟道的一侧切向开有两条直空气沟道，形成耦合输出；

一键合缓冲层，其制作在硅波导层上；

一N型接触层，其制作在键合缓冲层之上；

一N型电极，其制作在N型接触层之上的中间，该N型电极由环状部分和方形焊线部分连接而成，该环状部分内边缘与环形空气沟道的外环外边缘相切；

一环状量子阱有源区，该环状量子阱有源区制作在N型电极的环状部分之内，N型接触层之上，形状与环状脊形条相同；

一P型环状接触层，其制作在环状量子阱有源区之上；

一P型环状盖层其制作在P型环状接触层之上；

一环状P型电极，其制作在环状P型盖层之上。

2.根据权利要求1所述的基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，其中键合缓冲层、N型接触层、环状量子阱有源区、P型环状接触层和P型环状盖层均为III-V族材料。

3.根据权利要求1所述的基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，其中环状脊形条的高度与环状硅波导层的厚度相同，宽度为1-5微米，与其上方的III-V族材料形成消逝场耦合波导，该环状脊形条分布的微结构周期为2-10微米。

4.根据权利要求1所述的基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，其中N型电极、环状P型电极均为Ti/Au材料。

5.根据权利要求1所述的基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，其中环状量子阱有源区，量子阱数为1-9个，发光波长大于1.1微米，为铟镓砷磷或铟镓铝砷多量子阱系，与铟磷形成晶格匹配或引入一应变。

6.根据权利要求1所述的基于微结构硅波导选频的混合硅单模环形腔激光器，其中环状硅波导层上分布的带有周期微结构的环状脊形条，有多种周期形式级联，微结构单元是“一”字型、“十”字形或圆孔型。