光子晶體與半導體雷射整合研究

Abstract

本論文研究在半導體量子井雷射元件中，進行光子晶體共振腔與邊射型雷射之整合，我們利用邊射型雷射激發光子晶體共振腔，探討共振腔與雷射發光的耦合情形，量測邊射型雷射的L-I曲線、變溫輸出頻譜；並藉由μ-PL系統，量測光子晶體微共振腔在不同溫度下之發光頻譜，得到D2共振腔的品質因子(Q factor)約達5000，變溫紅移速率約0.1nm/℃，實現了單頻與高溫度穩定性的雷射源。 在理論計算方面，我們進行了幾種共振腔的模擬比較，在D3共振腔中可得最高的Q值約11000；而在較大共振腔中，為了解決多模問題，我們計算了加入空氣孔洞，抑制其他的模態的可行性；在L3共振腔中，我們考慮共振腔方向對耦合效率的影響，得知縱向入射耦合的效率為最佳，此研究提供了未來積體光學發展的可能性。