基于表面等离子体激元的硅基激光器

研究了一种超薄硅单层与掺铒硅单层/金属薄膜/硅衬底 (Si:SiEr/Metal/Si, SEMS)型硅基激光器结构。利用表面等离子体激元局域增强效应提升了硅基增益介质材料在1.54 mm波长点的光学增益特性。通过优化金属材料厚度、铒离子极化方向和铒离子位置等参量,减小表面等离子体激元所带来的光学损耗。结果表明,当金属材料厚度小于20 nm时,硅基激光器的净增益系数范围为1~36 cm-1。