Published July 29, 2018
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Journal article
Blue Microlasers Integrated on a Photonic Platform on Silicon
Contributors
Others:
- Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies [Orsay] (C2N) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC) ; PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS) ; Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG) ; Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
- Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Centre de recherche sur l'hétéroepitaxie et ses applications (CRHEA) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- ANR Quanonic
- ANR Milagan
- Labex Ganex
- ANR-17-CE08-0043,MILAGAN,Laser microdisque en (Al,Ga,In)-N injecté électriquement(2017)
- ANR-11-LABX-0014,GANEX,Réseau national sur GaN(2011)
- ANR-13-BS10-0010,QUANONIC,Optique quantique et non-linéaire dans des cavités nitrures(2013)
Description
The main interest of group-III-nitride nanophotonic circuits is the integration of active structures and laser sources. A photonic platform of group-III-nitride microdisk lasers integrated on silicon and emitting in the blue spectral range is demonstrated. The active microdisks are side-coupled to suspended bus waveguides, and the coupled emission is guided and outcoupled to free space using grating couplers. A small gap size of less than 100 nm between the disk and the waveguide is required in the blue spectral range for optimal evanescent coupling. To avoid reabsorption of the microdisk emission in the waveguide, the quantum wells are etched away from the waveguide. Under continuous-wave excitation, loaded quality factors greater than 2000 are observed for the whispering gallery modes for devices with small gaps and large waveguide bending angles. Under pulsed excitation conditions, lasing is evidenced for 3 μm diameter microdisks integrated in a full photonic circuit. We thus present a first demonstration of a III-nitride microlaser coupled to a nanophotonic circuit.
Abstract
International audienceAdditional details
Identifiers
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01951027
- URN
- urn:oai:HAL:hal-01951027v1
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- UNICA