一种激光增益器件及其制备方法

技术特征：
1.一种激光增益器件，其特征在于，由底部至顶部依次包括基板、键合层、激光增益晶体和包层，所述键合层由第一键合插层和第二键合插层键合得到，所述第二键合插层位于第一键合插层上方。2.根据权利要求1所述的一种激光增益器件，其特征在于，所述基板为半导体材料制成的正方形，边长为3-5寸，厚度为0.1mm-1mm。3.根据权利要求2所述的一种激光增益器件，其特征在于，所述基板的材料为硅、碳化硅、氮化硅、金刚石、铟磷、砷化镓中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种激光增益器件，其特征在于，所述激光增益晶体的材料包括钇铝石榴石、钒酸钇晶体、钒酸钆晶体、钒酸镥晶体、红宝石、绿宝石、蓝宝石中的一种或几种；所述激光增益晶体中包含有掺杂元素，所述掺杂元素包括nd、yb、er、tm、ho中的一种或者几种。5.根据权利要求1所述的一种激光增益器件，其特征在于，所述第一键合插层和第二键合插层的材料包括环氧树脂、干膜、双苯环丁烯、聚酰亚胺、uv固化物，以及si、sio2、al2o3、si3n4，所述第一键合插层和第二键合插层的厚度为10μm-1mm。6.根据权利要求1所述的一种激光增益器件，其特征在于，所述包层的材料包括sio2、si3n4、si中的一种或几种，包层厚度为10μm-10mm。7.一种激光增益器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，准备基板，并对激光增益晶体坯材进行抛光；步骤二，在基板表面沉积第一键合插层，在激光增益晶体的抛光表面沉积第二键合插层；步骤三，对第一键合插层与第二键合插层进行键合；步骤四，对激光增益晶体进行图形化加工；步骤五，在激光增益晶体上表面及侧面沉积包层。8.根据权利要求7所述的一种激光增益器件的制备方法，其特征在于，步骤一中，抛光采用机械抛光、化学机械抛光或离子束抛光，抛光后的表面粗糙度0.01-5.00nm；步骤三中，键合采用的技术包括粘合剂键合、阳极键合、等离子活化键合。9.根据权利要求7所述的一种激光增益器件的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤五中，沉积采用的技术包括化学气相沉积、原子层沉积、溅射或电子束蒸发。10.根据权利要求7所述的一种激光增益器件的制备方法，其特征在于，步骤四中，图形化加工采用的图形转移技术包括光刻、激光直写、纳米压印或丝网印刷；采用的材料去除技术包括湿法腐蚀或干法刻蚀。

技术总结
本发明公开了一种激光增益器件及其制备方法，该器件由底部至顶部依次包括基板、键合层、激光增益晶体和包层，所述键合层由第一键合插层和第二键合插层键合得到，所述第二键合插层位于第一键合插层上方。其制备方法主要流程包括激光增益晶体与基板的异质键合、激光增益晶体的刻蚀以及包层的制备。本发明的激光增益器件使得激光在微米量级的激光晶体波导中传播，较高的光密度降低了激光振荡的阈值，提高了激光输出的斜效率；此外，本发明具有体积小、稳定性高、易于集成等优势，为集成片上光源提供了一种新的可能性。提供了一种新的可能性。提供了一种新的可能性。


技术研发人员：左致远 周戬 李涛 康汝燕 王晓杉 刘泽翰 程鹏鹏
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.11.07
技术公布日：2022/12/30