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[发明专利]一种带侧向光栅的超对称半导体激光器-CN202311108520.X在审
发明人：王宇飞;王利昌;董风鑫;周旭彦;张建心;李梦娜;张康;宫凯;傅廷 -专利权人：潍坊先进光电芯片研究院;中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-08-31 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01S5/20 文献下载
摘要：本申请公开了一种带侧向光栅的超对称半导体激光器，包括：沿外延方向由下至上依次堆叠的N面电极、衬底、缓冲层、N型波导层、有源层、P型波导层和超对称结构；所述超对称结构包括P型盖层和上接触层，上接触层堆叠在P型盖层上，超对称结构的中间部分为主波导，主波导的两侧设有子波导；所述子波导和主波导之间纵向设有侧向光栅，侧向光栅用于实现纵向模式的选择；所述主波导上设有P面电极。具有以下优点：采用超对称结构，在中间主波导在基侧模不被损耗的情况下，实现了大功率基侧模输出，通过设计侧向光栅的占空比，来实现标准光刻的制造，使用侧向光栅结构，通过在脊波导两侧刻蚀，得到光栅结构，避免了二次外延生长。
一种侧向光栅对称半导体激光器

[发明专利]量子级联激光器及其制作方法-CN202310350414.6有效
发明人：郑婉华;廖子源;王宇飞;傅廷;陈静瑄;戴迎秋;刘灵娟 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： H01S5/34 文献下载
摘要：本发明提供了一种量子级联激光器及其制作方法，应用于半导体激光器技术领域，包括：光发射区域，用于发射激光，滤波区域，用于对该激光进行光束整形，并输出整形后的激光，该滤波区域包括第一光子晶体和第二光子晶体，该第一光子晶体和该第二光子晶体的结构相同，且该第一光子晶体和该第二光子晶体之间存在一相移区，在实现大面积面发射的同时，降低远场发散角，优化光束形状，提高发射功率。
量子级联激光器及其制作方法

[发明专利]准连续域束缚态电注入激光器结构及半导体激光器-CN202310375494.0有效
发明人：郑婉华;戴迎秋;王宇飞;傅廷;王学友;陈静瑄 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H01S5/22 文献下载
摘要：本发明提供一种准连续域束缚态电注入激光器结构及半导体激光器，涉及微纳结构及半导体激光器技术领域，准连续域束缚态电注入激光器结构包括：N面金属电极层和依次叠设于N面金属电极层表面的N型包层、有源层、P型包层、脊波导层及P面金属电极层；其中，在靠近激光器输出前端面的脊波导层的表面刻蚀有窄狭槽光栅，窄狭槽光栅的刻蚀深度不超过脊波导层的厚度；窄狭槽光栅用于基于干涉相消构造沿横向的准连续域束缚态来抑制光的横向辐射损耗。该准连续域束缚态电注入激光器结构能够提高光的输出功率，实现低阈值单模大功率输出，并且简化了制备工艺。
连续束缚态注入激光器结构半导体激光器

[发明专利]基于拓扑结构的激光器阵列及其制作方法-CN202310226064.2在审
发明人：郑婉华;陈静瑄;傅廷;王宇飞;王学友;王明金 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H01S5/40 文献下载
摘要：本发明公开了基于拓扑结构的激光器阵列及其制作方法，包括：N型金属层；有源外延组件设置于N型金属层的上表面；拓扑结构通过刻蚀有源外延组件的顶部而形成，拓扑结构包括：中心脊形波导设置于有源外延组件的中心对称轴处，并沿第一方向延伸；脊形波导阵列包括分布于中心脊形波导两侧的多个脊形波导组阵，并在第二方向上关于中心脊形波导对称周期分布；通过刻蚀有源外延组件的顶部形成移相区的调制脊形波导，调制脊形波导与拓扑结构在第一方向上首尾相连，调制脊形波导关于中心脊形波导呈对称周期分布，以使得将反相模式的拓扑边界态转换成同相模式的拓扑边界态；绝缘层设置于拓扑结构和移相区的上表面；P型金属层设置于绝缘层的上表面。
基于拓扑结构激光器阵列及其制作方法

[发明专利]一种具有拓扑性质的条形半导体激光器阵列及其应用-CN202110106881.5有效
发明人：郑婉华;陈静瑄;傅廷;王宇飞;王学友;齐爱谊 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： H01S5/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有拓扑性质的条形半导体激光器阵列，包括中心波导单元以及位于中心波导单元两侧的波导单元组阵列；其中，中心波导单元用于注入电流提供增益促使基超模激射；中心波导单元两侧的波导单元组阵列具有不同的拓扑性质，使得在中心波导处形成局域化的拓扑边界态。本发明在厄米与PT对称的非厄米设置下均能得到空间局域化的拓扑边界态，对结构参数、工艺误差不敏感，具有很好的鲁棒性；同时，中心波导单元中基侧模与高阶侧模存在一定的损耗差，因此能够得到高增益的基侧模输出。
一种具有拓扑性质条形半导体激光器阵列及其应用

[发明专利]双边耦合超对称半导体激光器阵列、构建方法及其应用-CN202110059235.8有效
发明人：郑婉华;傅廷;周旭彦;贾宇飞;陈静瑄;王宇飞;王学友;齐爱谊 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2021-01-15 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： H01S5/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种双边耦合超对称半导体激光器阵列、构建方法及其应用，双边耦合超对称半导体激光器阵列包括：主阵列，由一个或者多个相连的第一波导单元构成，至少一个第一波导单元有电流注入并提供增益促使基超模激射；第一副阵列和第二副阵列，第一副阵列和第二副阵列均由一个或者多个相连的第二波导单元构成，用于产生本征损耗并耗散高阶超模，第一副阵列和第二副阵列分别位于主阵列两侧。本发明提供的双边耦合超对称半导体激光器阵列，通过超对称变换构建已知主阵列的两个副阵列并将两个副阵列放在其两侧，使得高阶超模的损耗提升而减小基超模的损耗，从而获得以基超模为主的激光输出，减小激光器的水平发散角，提高激光器的侧向光束质量。
双边耦合对称半导体激光器阵列构建方法及其应用

[发明专利]高阶耦合模式激光器-CN202011532124.6在审
发明人：郑婉华;李晶;马丕杰;王学友;傅廷 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-12-22 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： H01S5/10 文献下载
摘要：本公开提供了一种高阶耦合模式激光器，自下而上顺次包括：下电极层、N型衬底层、N型限制层、有源层、P型限制层、P型盖层、绝缘层和上电极层；波导结构由刻蚀的P型盖层和P型限制层形成，包括至少一个增益腔和多个损耗腔，损耗腔对称设置于增益腔两侧；增益腔上还设置有光栅结构；增益腔和损耗腔上表面设置绝缘层，且绝缘层上与增益腔对应的位置设置窗口区域；调控增益腔的增益，使增益腔与损耗腔耦合，并通过光栅结构实现单波长输出。本公开实现对激光器横向和纵向模式的双重调控，实现对激光器振荡模式能量的调节，实现单模大功率的激光输出，高带宽高速率的直接调制，能够采用普通的接触式光刻实现，以大幅度降低激光器的制作成本。
耦合模式激光器

[发明专利]超对称半导体激光器及其应用-CN202210297390.8在审
发明人：郑婉华;傅廷;齐爱谊;王宇飞;周旭彦;王学友;陈静瑄;戴迎秋;王明金 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2022-03-24 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： H01S5/065 文献下载
摘要：本公开涉及了一种超对称半导体激光器及其应用，其中超对称半导体激光器包括：主阵列，主阵列的至少一部分的波导层具有有源区，以提供增益促使基横模激射；以及超配对阵列，设置于主阵列的旁侧，由超对称变换得到超配对阵列，超配对阵列的波导层为无源区，以产生损耗并耗散高阶横模；其中，超对称变换可从超配对阵列中滤除主阵列的基横模所对应的本征值，而保留主阵列的至少一部分高阶横模的本征值，主阵列和超配对阵列相互耦合，在外延方向上形成超对称半导体激光器，实现以基横模为主的激光输出，减小半导体激光器的垂直远场发散角，提高半导体激光器的横向光束质量。
对称半导体激光器及其应用

[发明专利]基于宇称时间对称性的多腔耦合激光器及其应用-CN202011045367.7在审
发明人：王学友;郑婉华;王宇飞;傅廷;陈静瑄 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2020-09-28 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H01S5/042 文献下载
摘要：一种基于宇称时间对称性的多腔耦合激光器及其应用，该多腔耦合激光器包括N面电极层；N型波导层，设置在N面电极层上；有源区层，设置在N型波导层上；P型波导层，设置在有源区层上，其上设有至少两个增益损耗脊型波导单元，每个增益损耗脊型波导单元均包括一个损耗脊型波导和一个增益脊型波导；绝缘层，覆盖在P型波导层上，在损耗脊型波导和增益脊型波导顶部设有窗口区域；以及P面电极层，包括损耗脊型波导P面电极和增益脊型波导P面电极。本发明提供的这种基于宇称时间对称性的多腔耦合激光器，通过对宇称时间对称性的调控实现对多腔能量分布调控的同时，可以实现对大功率激光器光束质量的优化。
基于时间对称性耦合激光器及其应用

[发明专利]基于宇称时间对称性的三腔耦合激光器-CN201911363666.2有效
发明人：郑婉华;王学友;王宇飞;傅廷 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： H01S5/10 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于宇称时间对称性的三腔耦合激光器，自下而上顺次包括：下电极层、N型波导层、有源区、P型波导层、绝缘层和上电极层；所述P型波导层还包括：至少一个损耗腔和多个增益腔，所述增益腔对称设置于所述损耗腔两侧；所述损耗腔和所述增益腔上表面均设置有绝缘层，且最外侧两个所述增益腔的所述绝缘层设置窗口区域；上电极层设置于所述绝缘层上；分别调控所述损耗腔两侧的增益腔的增益，使增益腔与所述损耗腔耦合。本发明能够实现对激光器模式的调控，以及对激光器模式能量分布的调控。
基于时间对称性耦合激光器

[发明专利]准PT对称的双脊条半导体激光器及其应用-CN201911123992.6有效
发明人：郑婉华;傅廷;王宇飞;王学友 -专利权人：中国科学院半导体研究所
申请日： 2019-11-14 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： H01S5/042 文献下载
摘要：一种准PT对称的双脊条半导体激光器及其应用，该双脊条半导体激光器包括：增益波导，其上有电流注入，为该激光器提供增益；以及损耗波导，其上没有电流注入；所述增益波导和损耗波导共同作用在所述激光器的侧向形成准PT对称的复折射率虚部分布并实现单侧模激射。本发明提供的准PT对称双脊条半导体激光器，通过设计增益波导脊型区和损耗波导脊型区的宽度、刻蚀深度和两个脊型区之间的间距来改变两个波导之间的耦合系数，进而改变双脊条半导体激光器发生准PT对称自发破缺的电流注入水平。
pt 对称双脊条半导体激光器及其应用

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