近日，来自芬兰的研究团队在"Laser and Photonics Reviews"报道了基于GaSb/GaInAsSb量子阱和LIGENTEC低损耗Si3N4光子集成光路反射腔的宽调谐（2.47-2.64微米）混合激光器。

　 “使用氮化硅波导平台制造的光子集成光路在从可见光延伸到2微米以上的宽波长区域表现出低损耗。利用这一特点，我们展示了一个高性能的集成激光器，在2.6微米的波长区域附近表现出广泛的波长可调性。该激光器是基于一个氮化硅光子集成光路，包含一个可调谐的反射器和一个AlGaInAsSb/GaSb量子阱增益元件。我们展示了该激光器170纳米（2474-2644纳米）的波长调谐范围和室温下最大功率为6.4毫瓦的单模连续工作，这是有史以来基于光集成芯片的可调谐激光器所报道的超过2.1微米的最高连续输出功率和超过1.7微米的最宽调谐范围。该性能是通过利用在氮化硅中实现的几个基本构件来实现的，即低损耗的Y型支管，倒锥，和一个自由光谱范围≈160纳米的双环谐振器。此外，使用LIGENTEC氮化硅波导探索了波长覆盖的极限，并表明该平台支持低传播损耗至3.5微米。最后，我们分析了在氮化硅和GaSb波导之间实现改进的模式匹配的可能性，可以进一步提高这种混合激光平台的性能，并支持波长扩展到3微米以上。”

　　  本文首次展示了2.6微米波长区域的Si3N4-GaSb混合激光器，它利用两个热可调微环谐振腔MRR之间的游标效应作为波长过滤和调谐机制。混合激光器的工作电压为1.7V，注入电流为300mA，这表明基于GaSb的集成平台适合于低功耗的应用，如可穿戴式传感器。

　　  图1. 本工作中展示的具有宽波长可调性的GaSb/Si3N4混合激光器的示意图。该混合激光器包括一个基于GaSb的反射式半导体光放大器（RSOA），在2.47-2.64微米的波长区域提供增益。RSOA的p面朝下粘接在一个AlN子座上，并与一个氮化硅芯片边缘耦合，它由一个电阻可调的双环谐振器组成。该光路有一个移相器，允许PIC与RSOA进行相位匹配。RSOA和PIC的表面有抗反射（AR）涂层，以减少寄生反射并最大限度地提高传输。

　　  图2. a）Si3N4 1.65微米×0.8微米波导的二维基本TE模场图示以及b）螺旋波导的损耗与螺旋长度的关系图。

　　  图3. 氮化硅芯片光路示意图。红线代表氮化硅波导，黄色区域代表电阻式加热移相器。

　　  图4. a）优化的Y型支路结构，b）插入损耗和Y型支路数量的关系图。

　　  图5. 在室温下注入325毫安电流，混合激光器输出功率与波长的关系。