基于片上氧化硅微盘腔的拉曼激光器
发布时间:2021-06-07 10:36
氧化硅光学微腔由于其具有超高品质因子和较小的模式体积,在各研究领域得到了广泛的关注。例如腔光力学、腔电动力学、微型激光器,生物传感器,滤波器,非线性光学等。并且由于其能够很方便地与其他片上光学器件集成,在光通信和计算机方面都有巨大的应用前景。本文中我们首先介绍了利用电感耦合等离子体干法刻蚀的方法制备的各个尺寸的大倾角氧化硅微盘腔,首先我们制备出了直径为80μm厚度分别为1μm,2μm,3μm的光学微腔,Q值分别为:1.2×107,2.1×107,3.0×107。这些光学微腔因为尺寸较小,都有较小的模式体积,可以在腔内得到很大的光的能量密度,所以可以在较低阈值条件下产生拉曼激光。而且干法刻蚀的微盘腔的倾角可以做到很大,非常适合与其他光学器件集成。另外,我们还制备出厚度为4μm,直径分别为:80μm,500μm,1000μm,2000μm,3000μm的微盘腔,目前品质因子也都可以达到107,这些大直径微盘腔,由于其自由光谱范围(FSR)比较小,在光频梳上有很好的应用。而且这些大直径的微盘腔的侧壁倾角也可以在很大的范围内进行调节,可以有效地控制腔内光的色散,能够在各波段产生光频梳。然后我们...
【文章来源】:南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:62 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1几种高品质光学微腔丨2丨:(a)?F-P腔:(b)回音壁模式微腔:(c)分布式反馈??
与声音在墙壁上反射类似,电磁波自然也可以在类似的环形介质上连续反射,??出现回音壁模式。回音壁模式微腔的发展经过了很长一段时间。目前,根据腔的形??态和结构,回音壁腔可分为微环芯腔,微球腔以及微盘腔,如图1.2所示。其中微??盘腔是我这篇论文主要的研宄对象。由于在制作工艺过程中,微环芯腔和微球腔有??加热熔融的过程,有效地去除了腔体的污染物质和改善了腔壁的光滑程度,其光学??品质因子一般会比同尺寸的微盘腔要高,但是他们由于这个过程会大幅度缩小他们??的直径并且很难再同一片芯片上相邻的位置做出多个相同的熔融微腔,所以很难与??其他的光学器件集成,反观微盘腔,制作工艺更加简单,适用于大批量生产,而且??微腔的形态和结构都较为容易控制,适于与其他部件集成,而且随着工艺的发展,??超大直径微盘腔的品质因子也己经可以达到8.75X108[5]。??(a)?^(b)?蠢.??(c)??mmL??图1.2几种不同形态的回音壁模式光学微腔。U),(b)?,?(c)依次为微环芯腔,微球腔??和微盘腔丨1丨。??2??
与声音在墙壁上反射类似,电磁波自然也可以在类似的环形介质上连续反射,??出现回音壁模式。回音壁模式微腔的发展经过了很长一段时间。目前,根据腔的形??态和结构,回音壁腔可分为微环芯腔,微球腔以及微盘腔,如图1.2所示。其中微??盘腔是我这篇论文主要的研宄对象。由于在制作工艺过程中,微环芯腔和微球腔有??加热熔融的过程,有效地去除了腔体的污染物质和改善了腔壁的光滑程度,其光学??品质因子一般会比同尺寸的微盘腔要高,但是他们由于这个过程会大幅度缩小他们??的直径并且很难再同一片芯片上相邻的位置做出多个相同的熔融微腔,所以很难与??其他的光学器件集成,反观微盘腔,制作工艺更加简单,适用于大批量生产,而且??微腔的形态和结构都较为容易控制,适于与其他部件集成,而且随着工艺的发展,??超大直径微盘腔的品质因子也己经可以达到8.75X108[5]。??(a)?^(b)?蠢.??(c)??mmL??图1.2几种不同形态的回音壁模式光学微腔。U),(b)?,?(c)依次为微环芯腔,微球腔??和微盘腔丨1丨。??2??
【参考文献】:
期刊论文
[1]High-Q silica microdisk optical resonators with large wedge angles on a silicon chip[J]. Guanyu Li,Pei Liu,Xiaoshun Jiang,Chao Yang,Jiyang Ma,Hongya Wu,Min Xiao. Photonics Research. 2015(05)
本文编号:3216419
【文章来源】:南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:62 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
图1.1几种高品质光学微腔丨2丨:(a)?F-P腔:(b)回音壁模式微腔:(c)分布式反馈??
与声音在墙壁上反射类似,电磁波自然也可以在类似的环形介质上连续反射,??出现回音壁模式。回音壁模式微腔的发展经过了很长一段时间。目前,根据腔的形??态和结构,回音壁腔可分为微环芯腔,微球腔以及微盘腔,如图1.2所示。其中微??盘腔是我这篇论文主要的研宄对象。由于在制作工艺过程中,微环芯腔和微球腔有??加热熔融的过程,有效地去除了腔体的污染物质和改善了腔壁的光滑程度,其光学??品质因子一般会比同尺寸的微盘腔要高,但是他们由于这个过程会大幅度缩小他们??的直径并且很难再同一片芯片上相邻的位置做出多个相同的熔融微腔,所以很难与??其他的光学器件集成,反观微盘腔,制作工艺更加简单,适用于大批量生产,而且??微腔的形态和结构都较为容易控制,适于与其他部件集成,而且随着工艺的发展,??超大直径微盘腔的品质因子也己经可以达到8.75X108[5]。??(a)?^(b)?蠢.??(c)??mmL??图1.2几种不同形态的回音壁模式光学微腔。U),(b)?,?(c)依次为微环芯腔,微球腔??和微盘腔丨1丨。??2??
与声音在墙壁上反射类似,电磁波自然也可以在类似的环形介质上连续反射,??出现回音壁模式。回音壁模式微腔的发展经过了很长一段时间。目前,根据腔的形??态和结构,回音壁腔可分为微环芯腔,微球腔以及微盘腔,如图1.2所示。其中微??盘腔是我这篇论文主要的研宄对象。由于在制作工艺过程中,微环芯腔和微球腔有??加热熔融的过程,有效地去除了腔体的污染物质和改善了腔壁的光滑程度,其光学??品质因子一般会比同尺寸的微盘腔要高,但是他们由于这个过程会大幅度缩小他们??的直径并且很难再同一片芯片上相邻的位置做出多个相同的熔融微腔,所以很难与??其他的光学器件集成,反观微盘腔,制作工艺更加简单,适用于大批量生产,而且??微腔的形态和结构都较为容易控制,适于与其他部件集成,而且随着工艺的发展,??超大直径微盘腔的品质因子也己经可以达到8.75X108[5]。??(a)?^(b)?蠢.??(c)??mmL??图1.2几种不同形态的回音壁模式光学微腔。U),(b)?,?(c)依次为微环芯腔,微球腔??和微盘腔丨1丨。??2??
【参考文献】:
期刊论文
[1]High-Q silica microdisk optical resonators with large wedge angles on a silicon chip[J]. Guanyu Li,Pei Liu,Xiaoshun Jiang,Chao Yang,Jiyang Ma,Hongya Wu,Min Xiao. Photonics Research. 2015(05)
本文编号:3216419
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