来自AlGaInN光子集成电路芯片的单频紫色和蓝色激光辐射

科学领域:

• 光子学是指光子学的使用方法.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 量子技术 量子技术是一种量子技术.

背景情况:

• 集成光子激光二极管对于微型光学系统至关重要.
• 在紫色和蓝色频谱中实现稳定,单频发射仍然具有挑战性.
• 第三组化物 (III-N) 材料为激光开发提供独特的光电子特性.

研究的目的:

• 在紫色 (412 nm) 和蓝色 (461 nm) 光谱区域展示基于芯片的,单频,低相噪声的集成光子激光二极管 (IPLD).
• 为了研究在基于GaN的激光器中用于光学反和模式选择的芯片上微共振器的使用.
• 为IPLD制造评估不同的单晶III-N波导材料.

主要方法:

• 制造基于GaN的边缘发射激光二极管,与芯片上的微共振器相结合.
• 使用自我注射锁定用于光学反和模式选择.
• 具有不同波导核心材料 (AlN,AlGaN,GaN) 的IPLC的表征.
• 测量排放线宽和侧模式抑制比率 (SMSR).

主要成果:

• 在所有测试的III-N波导材料中展示了单频激光操作.
• 在412nm时实现了~36dB的侧模式抑制比 (SMSR).
• 在461 nm时获得了3.8 MHz的单频激光发射线宽.
• 成功实施了激光自我注射锁定,用于狭窄的排放线宽.

结论:

• 在紫色和蓝色光谱中运行的基于GaN的新型IPLD被成功演示.
• 微共振器的集成使得稳定,单频运行与狭窄的线宽.
• 这些结果表明了下一代便携式量子系统的潜在应用.