混合和匹配激光器

结合光生产的半导体硅可以帮助开发微米尺度激光器，显示多丽丝桂亭吴和她的同事从 A * 星数据存储研究所 （光学快报，”异质核心 III-V/Si 显微”）。

显微组成的缸镓砷化物磷化铟 （红色） 硅 （蓝色） 可使光集成电路。(图像︰ A * 星数据存储研究所)

硅彻底改变了电气设备的制造。这丰富的半导体很容易加工成小的组件，如晶体管，使用可扩展到工业的水平，从而使生产的数以十万计的单个芯片上的元素的方法。电子工程师想要进一步扩大这些集成电路的功能，使他们能够创建、 操作和检测光。

这些光电器件可以加快处理的数字信息，和例如导致微米尺度激光器，用于条码扫描器。这一问题，然而，是硅不是高效的光发生器。

吴的团队设计并生产激光与硅制造技术兼容相结合硅和另一种可以产生光的半导体材料︰ 镓砷化物磷化铟 （镓）。吴说:”我们的结果表明硅使用非常薄的 ⅲ-V 半导体层，高效、 紧凑的活跃光电器件有希望的方法”。

考虑任何激光器结构中的关键问题是光反馈︰ 捕获光内结构，以进一步推动光代的能力。传统的激光，这是通过在光生成区域的两侧放置一块镜子。相反，吴和团队使用一个圆柱形设备几何。这被困在墙壁的设备所产生的光的一些，迫使它在气缸内圆传播。因为相同的效果陷阱声波在圆形的房间，如一个大教堂的穹顶，这被称为一个低语的画廊模式。

团队开始与硅衬底的他们沉积一层薄薄的氧化硅。光学活性的镓电影，只是 210 纳米厚，是分开制造的然后粘合在氧化硅。该小组随后蚀刻通过一些材料打造缸两个或三个微米直径。三微米设备发出的激光的波长为 1,519 纳米，非常接近，在商业的光通信系统中使用。

此设备的一个独特特征是低吟的画廊模式延伸在硅和镓地区。镓提供光放大，而硅被动地引导光。”下一步我们希望能把这些想法应用到设备在室温，经营”说”操作在较高温度需要微调的激光器的设计与制作”。