一种微纳硅基光放大器及该放大器的增益介质的制备方法

摘要

一种微纳硅基光放大器及该放大器的增益介质的制备方法，它涉及一种硅基光放大器。本发明所述放大器包括光源部分、增益介质(2)和探测系统，增益介质(2)的两端分别通过保偏光纤与光源部分和探测系统连接，它的设计要点在于：所述增益介质的多层Si(Er)/Si结构层(2-1)的下方增设有金属光栅层，该金属光栅层的上表面周期地依次设置有若干个凹槽和凸起，所述凸起处在多层Si(Er)/Si结构层内。所述放大器的增益介质的制备方法，按照下述步骤进行：在Si基基片上溅射一层金属金箔；在金箔表面周期性间隔地生长一层光刻胶；将未被光刻胶覆盖的金箔垂直刻蚀；启动原子层沉积设备，交替生长Si(Er)层和Si层。本发明利用表面等离子体效应，结构简单，且与标准的CMOS工艺兼容。

主权项

1、一种微纳硅基光放大器，它包括光源部分、增益介质(2)和探测系统，增益介质(2)的两端分别通过保偏光纤与光源部分和探测系统连接，其特征在于所述增益介质(2)包括：多层掺铒硅基层与硅基层交替的结构层(2-1)，其处于所述增益介质(2)的顶部；金属光栅层(2-2)，金属光栅层(2-2)的材料为金属金，该层的厚度T为7nm～15nm；所述金属光栅层(2-2)的上表面周期地依次设置有若干个凹槽和凸起，该凹槽的深度D为4nm～8nm，该凸起的宽度W为20nm～45nm，该周期宽度P为40nm～90nm，其处于多层掺铒硅基层与硅基层交替的结构层(2-1)下方，所述凸起处在多层掺铒硅基层与硅基层交替的结构层(2-1)内；和Si基基片(2-3)，其处于金属光栅层(2-2)的下方。