基于表面增强拉曼散射的硅基拉曼激光器的研究

硅基激光器的开发是光电子器件实现硅基化、高度集成和降低成本的重要基石，其研制工作则是近期各方关注的热点。受激拉曼散射则是目前唯一实现硅基连续激光输出的方法，然而硅材料的拉曼增益系数不够高，增加了器件的体积和制作难度。表面增强拉曼散射则是国际上另一研究热点，通过制作适宜的金属或极性材料的纳米颗粒，可以将拉曼信号增强6～15个数量级。因此，本项目将两者有机结合，提出通过在晶体硅中引入金属（如金、银、铜等）或其它极性材料（如碳化硅等）的纳米颗粒或团簇，利用纳米颗粒与硅基的界面产生的表面电场增强效应，加强硅材料的拉曼散射强度，大幅提高其增益系数，并设计新谐振腔结构，研制增强型硅基拉曼激光器。研究这种基于表面增强拉曼散射的硅基拉曼激光器对于硅基光子学、新型通信系统、新型计算系统以及新材料开发等领域都具有重要的研究价值和应用价值。