基于硅波导分布布拉格取样光栅的四通道Ⅲ-V/Si激光器阵列

提出了一种波长间隔0.8 nm的四通道Ⅲ-V/Si激光器阵列。在四通道硅波导表面设计了两组分布布拉格取样光栅,分别作为前反射镜和后反射镜,形成Ⅲ-V/Si激光器的谐振腔。优化设计分布布拉格取样光栅的参数,选择四个通道的取样光栅的一阶子光栅对应的波长进行振荡和输出。采用直接晶片键合技术,将图案化的绝缘体上硅晶片和Ⅲ-V外延晶片非集成在一起,实现了Ⅲ-V波导与硅波导的自对准和高效倏逝波耦合。在室温下连续波条件下,制备的四通道Ⅲ-V/Si激光器阵列的硅波导输出功率均大于0.7 mW@60 mA,阈值电流均小于25 mA,激射波长分别为1 569.64 nm、1 570.45 nm、1 571.27 nm和1 572.08 nm,波长间距为0.8 nm±0.2 nm。这种四通道Ⅲ-V/Si激光器阵列经优化后可应用于密集波分复用硅光学系统。