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我们报告了通过在硅衬底上外延生长的最初均匀的硅锗 (SiGe) 薄膜中进行相位分离直接激光写入渐变折射率光波导。我们使用了波长为 532 nm 的连续波 (CW) 激光器。激光束聚焦到厚度为 575 nm、Ge 浓度为 %50 的 SiGe 薄膜表面上直径为 5 µm 的光斑。通过熔化表面来诱导 SiGe 薄膜的成分分离，并通过将激光诱导熔化区的扫描速度控制在 0.1-200 mm/s 的范围内来调整成分分布。在高扫描速度下，扫描激光束会产生移动的富 Ge 熔化区，由于扩散限制的 Ge 传输不足，Ge 含量会在后缘积聚。材料特性表明，激光加工的 SiGe 微条带由富含 Ge 的条带芯（> 70% Ge）和富含 Si 的底层包层（<30% Ge）组成。扫描速度相关的相位分离允许制造具有可调成分分布的渐变折射率 SiGe 波导，这些波导通过光学传输测量和使用模拟的模式分析来表征。我们的方法还可以应用于三元半导体 (AlGaAs) 的伪二元合金，其平衡相图与 SiGe 合金的平衡相图相似。
通过 ... 直接激光写入渐变折射率 SiGe 波导
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