混合集成窄线宽半导体激光器实现220 mW功率输出

摘要

高功率、窄线宽的混合集成外腔半导体激光器在空间相干激光通信、激光雷达、光学传感等领域中有着广泛应用。随着相干激光通信技术的迅猛发展,1.55μm波段高功率窄线宽半导体激光器性能得到了非常明显的提升。2020年,美国研究者报道了输出功率为150 mW、线宽为60 kHz的混合集成硅光子可调谐激光器;2022年,上海交通大学研究者报道了输出功率为26.7 mW、激光线宽为4 kHz的Si3N4外腔可调谐激光器。受芯片波导损耗、耦合方式、有源芯片增益的限制,同时实现高功率和窄线宽存在挑战。为了削弱波导模式的限制,改善芯片耦合效率,进一步提升激光器的输出功率和压窄线宽,中国科学院上海光学精密机械研究所联合大连理工大学提出了混合集成高功率窄线宽激光器方案并研制成功,实现了激光线宽<8 kHz.