片上自反射微环

本申请涉及光电子集成领域，尤其涉及一种片上自反射微环。

背景技术：

1、基于自注入锁定技术的高相干光源是集成光子系统中的重要单元器件之一。高相干性意味着光源的频率抖动小，相位噪声低，对于相干光通信、微波光子、光学原子钟等应用具有重要价值。

2、自注入锁定的典型结构由一个半导体激光器与一个高品质因子腔体组成。当半导体激光器与片上高品质因子腔体直接耦合时，如高品质因子腔体具有窄带反射，半导体激光器的输出将被高品质因子腔体的反射牵引并锁定。由于高品质因子腔体的谐振频率稳定性优于半导体激光腔谐振频率，自注入锁定将抑制激光器输出频率抖动，实现高相干光源。

3、相关技术中，高品质因子腔体内反射可通过腔体制备过程导致的缺陷引入的瑞利散射实现，但这种基于制备或材料缺陷的反射天然具有随机性，并不适用于晶圆级的大规模可靠制备。有鉴于此，鲁棒的、可控的腔内反射机制研究显得尤为重要。

技术实现思路

1、本申请提供一种片上自反射微环，适用于片上自注入锁定光源解决方案。

2、本申请提供一种片上自反射微环，包括耦合波导和自反射微环；

3、所述耦合波导与所述自反射微环耦合；所述自反射微环中的波导形成赛格纳克反射器结构；

4、入射光由所述耦合波导耦合进入所述自反射微环；所述自反射微环内光场经过所述赛格纳克反射器结构将正向传输光场与反向传输光场进行耦合，所述反向传输光场耦合进入所述耦合波导，形成反射光；所述反射光用于对所述入射光进行自注入锁定。

5、在一些实施例中，所述自反射微环中的波导包括依次连接的第一波导、第二波导、第三波导和第四波导；

6、所述第一波导和所述第三波导通过弯曲，以使所述第二波导和所述第四波导相互靠近；

7、所述第二波导、所述第三波导和所述第四波导形成所述赛格纳克反射器结构。

8、在一些实施例中，所述耦合波导与所述自反射微环基于第一耦合区耦合。

9、在一些实施例中，所述耦合波导与所述自反射微环之间的耦合量是基于所述第一耦合区的长度和波导间距进行调节的。

10、在一些实施例中，所述第二波导和所述第四波导形成第二耦合区。

11、在一些实施例中，所述赛格纳克反射器结构的反射率是基于所述第二耦合区的长度和波导间距进行调节的。

12、在一些实施例中，所述自反射微环的反射率是基于所述耦合波导与所述自反射微环之间的耦合量，以及所述赛格纳克反射器结构的反射率进行调节的。

13、在一些实施例中，所述正向传输光场在所述自反射微环中的方向与所述入射光耦合进入所述自反射微环的方向相同；所述反向传输光场在所述自反射微环中的方向与所述入射光耦合进入所述自反射微环的方向相反。

14、在一些实施例中，所述耦合波导上方设置第一电极；所述第一电极用于对所述耦合波导的波导折射率进行调节，以使所述自反射微环的反射相位发生改变。

15、在一些实施例中，所述自反射微环上方设置第二电极；所述第二电极用于对所述自反射微环的波导折射率进行调节，以使所述自反射微环的反射峰波长发生改变。

16、本申请提供的片上自反射微环，包括耦合波导和自反射微环；耦合波导与自反射微环耦合；自反射微环中的波导形成赛格纳克反射器结构；入射光由耦合波导耦合进入自反射微环；自反射微环内光场经过赛格纳克反射器结构将正向传输光场与反向传输光场进行耦合，反向传输光场耦合进入耦合波导，形成反射光；反射光用于对入射光进行自注入锁定；实现了将赛格纳克反射镜结构放置在微环内部，实现自反射微环，在不限制影响微环负载品质因子的同时实现可控的、鲁棒的反射，并且可以实现片上鲁棒、可控、且宽谱内性能一致，适用于晶圆级的大规模可靠制备。

技术特征：

1.一种片上自反射微环，其特征在于，包括耦合波导和自反射微环；

2.根据权利要求1所述的片上自反射微环，其特征在于，所述自反射微环中的波导包括依次连接的第一波导、第二波导、第三波导和第四波导；

3.根据权利要求1所述的片上自反射微环，其特征在于，所述耦合波导与所述自反射微环基于第一耦合区耦合。

4.根据权利要求3所述的片上自反射微环，其特征在于，所述耦合波导与所述自反射微环之间的耦合量是基于所述第一耦合区的长度和波导间距进行调节的。

5.根据权利要求2所述的片上自反射微环，其特征在于，所述第二波导和所述第四波导形成第二耦合区。

6.根据权利要求5所述的片上自反射微环，其特征在于，所述赛格纳克反射器结构的反射率是基于所述第二耦合区的长度和波导间距进行调节的。

7.根据权利要求1所述的片上自反射微环，其特征在于，所述自反射微环的反射率是基于所述耦合波导与所述自反射微环之间的耦合量，以及所述赛格纳克反射器结构的反射率进行调节的。

8.根据权利要求1所述的片上自反射微环，其特征在于，所述正向传输光场在所述自反射微环中的方向与所述入射光耦合进入所述自反射微环的方向相同；所述反向传输光场在所述自反射微环中的方向与所述入射光耦合进入所述自反射微环的方向相反。

9.根据权利要求1至8任一项所述的片上自反射微环，其特征在于，所述耦合波导上方设置第一电极；所述第一电极用于对所述耦合波导的波导折射率进行调节，以使所述自反射微环的反射相位发生改变。

10.根据权利要求1至8任一项所述的片上自反射微环，其特征在于，所述自反射微环上方设置第二电极；所述第二电极用于对所述自反射微环的波导折射率进行调节，以使所述自反射微环的反射峰波长发生改变。

技术总结本申请提供一种片上自反射微环，涉及光电子集成领域，包括耦合波导和自反射微环；所述耦合波导与所述自反射微环耦合；所述自反射微环中的波导形成赛格纳克反射器结构；入射光由所述耦合波导耦合进入所述自反射微环；所述自反射微环内光场经过所述赛格纳克反射器结构将正向传输光场与反向传输光场进行耦合，所述反向传输光场耦合进入所述耦合波导，形成反射光；所述反射光用于对所述入射光进行自注入锁定。本申请提供的装置，在不限制影响微环负载品质因子的同时实现可控的、鲁棒的反射，并且可以实现片上鲁棒、可控、且宽谱内性能一致，适用于晶圆级的大规模可靠制备。技术研发人员：王兴军,沈碧涛,舒浩文,常林受保护的技术使用者：北京大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18