中文摘要：

本项目研究InGaAsP量子阱电泵浦光子晶体WGM微腔激光器与输出光波导的集成技术。针对激射波长1.55微米的InGaAsP量子阱激光器，采用六角周期的二维光子晶体结构，通过电子束光刻和ICP干法刻蚀技术制作出空气孔列阵，形成包络1.55微米波段的光子禁带。根据圆形或环形耳语回廊模式全内反射微腔激光器的结构参数，如圆直径及环宽度等，在空气孔列阵的光子晶体结构中制备出圆形光子晶体结构线缺陷，使量子阱激光器产生的光子被限制在这个线缺陷内，形成高效耳语回廊模式反馈振荡，实现激射。在此基础上，研制出具有直线形线缺陷的光子晶体输出光波导，与光子晶体微腔激光器集成在一起，使微腔激光器产生的激光耦合到波导中，以获得高效率定向光输出。 耳语回廊模式微腔激光器体积小、效率高。其激光传播是在器件平面内部进行的，与其它耳语回廊模式器件，如谐振器、光开关等集成在一起可以实现超大规模集成。

结论摘要：

半导体耳语回廊模式微腔激光器不需要解理面，发射的激光是在器件平面内部传播。通过在光子晶体结构中引入合适的缺陷态，可以在光子晶体的禁带中出现频宽极窄的缺陷态或局域态，对光子的传播进行控制。在本项目中我们一方面研制能够室温工作的电泵浦结构WGM微腔激光器，一方面研究光子晶体结构模式分布和光传输特性，形成高限制的光输出波导。完成以下工作（1）量子阱材料结构设计和生长针对发射波长808nm、980nm和1.55?m的微腔激光器，设计并采用MOCVD方法生长了GaInAs/GaInAsP等不同结构的多量子阱。（2）GaInAs/GaInAsP多量子阱材料研究采用了多段增益自发发射及放大自发发射方法，对量子阱在不同温度下的自发发射、放大自发发射和光增益等特性进行了研究。（3）完成器件研制工艺研究设计的微环、微碟形结构最小直径为20微米，波导宽度为5微米。（4）光子晶体结构模式特性研究以六边形对称二维光子晶体为基本结构，通过其中缺陷态形成高限制WGM波导，对其模式分布特性进行了研究。发表论文15篇，申请专利3项。参加国际学术会议8人次。培养研究生9人、相关获奖3项，鉴定2项。