芯耀
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“散斑”又称“激光散斑”。散斑现象普遍存在于光学成像的过程中，由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。激光散斑则是激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体(例如毛玻璃)时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，因为激光要透过投影镜头，所以散斑的现象才会出现。
• 一般来说，激光器的光谱宽度（半高宽）需要大于 1 nm 才能显著降低散斑。
• 对于更高要求的显影应用（如高分辨率投影或激光电视），光谱宽度可能需要达到 2-5 nm 或更大，以进一步减弱散斑效应。
为了达到所需的光谱宽度，可以采用以下技术：
多模激光器：通过多纵模工作，增加光谱宽度。
波长复用：结合多个不同波长的激光器，等效增加光谱宽度。
•2. 分布式反馈（DFB）与分布式布拉格反射（DBR）结构优化
•原理：传统DFB/DBR激光器通过光栅实现单模输出，但通过结构改进可支持多波长振荡。
•结构实现：
–多段DBR调谐：将DBR分为多段，通过独立电流注入不同段，实现多波长调谐（等效展宽光谱）。
–啁啾光栅设计：在光栅中引入周期渐变（啁啾），打破单一波长反馈，支持多模振荡。
–随机光栅结构：使用非周期性光栅散射光场，降低相干性。
•效果：光谱宽度可扩展至 1-3 nm，同时保持高边模抑制比。
•3. 量子点与量子阱结构设计
•原理：利用量子点（QD）或宽增益量子阱（QW）材料的固有宽光谱特性。
•结构实现：
–量子点增益层：量子点的非均匀尺寸分布（尺寸涨落）可提供更宽的增益谱（覆盖 50-100 nm）。
–多层量子阱：堆叠不同组分的量子阱（如InGaN/GaN多阱），组合不同发射波长。
•效果：量子点激光器光谱宽度可达 5-10 nm，但需要复杂的材料生长工艺。
•4. 非均匀电流注入与热管理
•原理：通过芯片内部电流或温度分布的非均匀性，导致局部增益或波长偏移。
•结构实现：
–分段电极设计：将电极分为多段，独立控制电流分布，激发不同区域的波长。
–集成微型加热器：在芯片上集成微型热元件，产生局部温度梯度，实现波长调谐。
•效果：光谱宽度可展宽至 1-2 nm，但需平衡热效应带来的功率损耗。
•5.表面等离激元（SPP）耦合结构
•原理：利用表面等离激元的宽谱特性，通过金属-介质波导耦合展宽光谱。
•结构实现：
–金属光栅集成：在激光器波导表面集成金属光栅，激发SPP模式并耦合到自由空间。
–混合波导设计：结合介质波导与SPP模式，增强模式竞争和非线性效应。
•效果：光谱展宽至 2-5 nm，但可能引入额外损耗。
•6.多模干涉（MMI）结构
•原理：利用多模干涉区的模式耦合效应，破坏单模振荡。
•结构实现：
–宽波导设计：在激光腔中插入宽波导段，支持多横模振荡。
–MMI耦合器：通过多模干涉耦合器反馈光场，增加模式竞争。
•效果：光谱宽度增加至 0.5-1.5 nm，适用于集成光子芯片。
•7.光子晶体结构调控
•原理：利用光子晶体的带隙特性调控光场分布，支持多波长振荡。
•结构实现：
–缺陷态设计：在光子晶体中引入多个缺陷态，对应不同波长。
–梯度光子晶体：渐变晶格常数，实现宽谱反馈。
•效果：光谱宽度可达 3-5 nm，但对工艺精度要求极高。
同一个芯片上改变Emitter的Eg宽度，发射出4种不同波长的光。
