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基于高单轴张应变锗的CMOS兼容DBR激光器的设计与分析“欧洲杯线上买球”
发布时间:2021-05-27
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本文摘要:硅光子学被指出是一项需要构建低成本以及低构建密度光子构建光路的关键技术。除了能在传统的S波段(1460–1530nm),C波段(1530–1565nm)以及L波段(1565–1625nm)展开光网络与光通信之外,硅光子学的应用领域近年来还扩展到了中红外波段通信,光谱学以及化学、生物传感。过去的二十年来,硅光子学获得了蓬勃的发展,许多关键性的器件早已被构建并且获得了较好的性能,这还包括III-V族混合构建激光器、探测器、调制器以及一系列的无源器件。

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硅光子学被指出是一项需要构建低成本以及低构建密度光子构建光路的关键技术。除了能在传统的S波段(1460–1530nm),C波段(1530–1565nm)以及L波段(1565–1625nm)展开光网络与光通信之外,硅光子学的应用领域近年来还扩展到了中红外波段通信,光谱学以及化学、生物传感。过去的二十年来,硅光子学获得了蓬勃的发展,许多关键性的器件早已被构建并且获得了较好的性能,这还包括III-V族混合构建激光器、探测器、调制器以及一系列的无源器件。

然而,片上构建的CMOS相容的光源依然是一个挑战。虽然III-V族混合构建激光器获得了较好的性能,但是此方案在大批量生产能力方面依然要优于CMOS相容的技术。

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锗的突发事件工程是一个十分有潜力的解决方案,但是,目前基于突发事件锗的较低阈值电泵浦激光器还没被实验报导甚至在理论上明确提出。武汉光电国家实验室光电子器件与构建功能实验室孙军强教授率领博士生江佳霖等人明确提出了一种基于低单轴张突发事件锗的CMOS相容DBR激光器。该方案首次融合了咎突发事件锗,异质结以及低损耗光谐振腔。

该激光器主要有三个优点。第一,张突发事件使得锗材料的增益明显提升,从而很大减少了锗激光器的阈值。第二,突发事件集中于效应使无源区对有源区出射的光子半透明,这在相当大程度上修改了DBR激光器的制作过程。第三,定异质拢的不存在使得有源区对载流子的容许较好,提升了载流子的流经效率。

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他们建模了该激光器的阈值电流以及内量子效率,还研究了SRH寿命、俄歇填充、突发事件以及n掺入对激光器特性的影响。建模结果表明,所明确提出的激光器未来将会沦为硅光子学片上构建光源的候选方案。2017年3月13日,该研究成果“DesignandanalysisofaCMOS-compatibledistributedBraggreflectorlaserbasedonhighlyuniaxialtensilestressedgermanium”公开发表在OSA旗下期刊OpticsExpress(Vol.25,No.6,PP.6497-6510,2017)杂志。

该项研究获得国家自然科学基金(61435004)的资助。图(a)用作引进低单轴张突发事件的微桥结构示意图.。


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