[发明专利]一种基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器

权利要求书

1.一种基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，包括平面光波导和半导体光放大器，所述平面光波导包括从下至上依次设置的衬底层、下包层、波导芯层、上包层和电极层，其中，所述波导芯层分为无机波导芯层区域和有机波导芯层区域，其中，所述无机波导芯层区域包括依次连接的环形反射器、第一双锥形模式转换器、直波导芯层、第二双锥形模式转换器和平行信道单微环滤波器，所述直波导芯层上键合有所述半导体光放大器，所述有机波导芯层区域包括与所述平行信道单微环滤波器连接的无机有机锥形模式转换器以及与所述无机有机锥形模式转换器的另一端依次连接的热光开关阵列和波导光栅滤波器，所述波导光栅滤波器的另一端为所述激光器的输出端口，所述环形反射器、所述平行信道单微环滤波器、所述热光开关阵列和所述波导光栅滤波器的上部均设置有位于所述电极层内的加热电极；

所述无机有机锥形模式转换器的结构是在锥形有机波导中嵌入锥形结构，所述锥形结构的材料与所述有机波导芯层区域的材料相同，用于实现无机波导和有机无机混合波导之间的模式转换。

2.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述无机波导芯层区域为硅波导芯层区域、氮化硅波导芯层区域、氮氧化硅波导芯层区域或掺杂氧化硅波导芯层区域，且所述无机波导芯层区域上面的上包层为二氧化硅上包层、SU-8上包层或苯并环丁烯上包层。

3.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述有机波导芯层区域为苯并环丁烯波导芯层区域、SU-8波导芯层区域或NOA波导芯层区域，且所述有机波导芯层区域上面的上包层为PMMA上包层或二氧化硅上包层。

4.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述无机波导芯层区域为单模矩形波导或单模脊形波导，所述有机波导芯层区域为单模矩形波导或单模脊形波导。

5.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述环形反射器为圆环形反射器、椭圆环形反射器或跑道圆环形反射器。

6.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述半导体光放大器为InP基外延光放大器、GaAs基外延光放大器或GaN基外延光放大器。

7.根据权利要求1所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述热光开关阵列为1×4阵列，且可通过所述加热电极选通所述1×4阵列的4个输出端口中的任意一个，所述4个输出端口分别与4个所述波导光栅滤波器相连接。

8.根据权利要求7所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述1×4阵列包括1×4MMI热光开关，通过所述加热电极选通所述4个输出端口中的任意一个。

9.根据权利要求7所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述1×4阵列由3个相同的2×2光开关单元级联而成，所述2×2光开关单元为2×2全内反射热光开关、2×2DC-MZI热光开关或2×2MMI-MZI热光开关，通过所述加热电极选通所述2×2光开关单元中的任意一个进行组合实现选通所述4个输出端口中的任意一个。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于有机无机混合波导的可调谐窄线宽激光器，其特征在于，所述衬底层为硅基衬底层，所述下包层为二氧化硅下包层。