Es wird ein wellenleitender extern-kavitäten Halbleiterlaser mit einer eindimensionalen photonischen Kristall-Nanobalkenkavität vorgeschlagen. Durch die Koppelung eines reflektierenden Halbleiter-Optikverstärkers mit einer siliziumbasierten Nanobalkenkavität wurde ein hybrider integrierter Laser realisiert. Die Nanobalkenkavität weist eine hohe Güte, kleines Modenvolumen und kompakte Abmessungen auf und stellt das zentrale passive Bauelement zum Aufbau eines schmalbandigen, abstimmbaren externen Halbleiterlasers dar. Wir haben ein umfassendes Simulationsmodell für den wellenleitenden externen Resonatorlaser mit Nanobalkenkavität aufgebaut, den Modewandler optimiert, um eine effiziente Kopplung zwischen dem reflektierenden Halbleiter-Optikverstärker und dem siliziumbasierten Einmoden-Wellenleiter zu erreichen, und diskutierten weiter die Auswirkungen der Einfügedämpfung des Modewandlers und der externen Resonatorreflektivität auf die Anregungsleistung des externen Lasers. Wir fanden heraus, dass die Änderung des Brechungsindex der Umgebung der Nanobalkenkavität eine effiziente Abstimmung der Laserwellenlänge ermöglicht, mit einem simulierten Abstimmungseffizienzwert von 120 nm/RIU. Die Größe der Nanobalkenkavität des entworfenen externen Lasers beträgt nur 0,7 μm × 20 μm, und die simulierte Linienbreite beträgt 30 kHz.

externer Halbleiterlaser;Nanobalken;Silizium-Photonik;hybride Integration