研究目的
研究利用液晶微腔单元（单块集成于基于磷化铟材料制备的光电二极管或垂直腔面发射激光器表面）实现波长调谐功能的新型光子器件。
研究成果
该研究表明，利用液晶微腔可在光电二极管上实现超过70纳米的检测/发射波长调谐范围，在垂直腔面发射激光器上实现超过20纳米的调谐范围。这种方法为紧凑型动态可重构波长源和探测器提供了一种有望替代微机电系统（MEMS）技术的方案。
研究不足
实验中使用的激光器调谐范围限制了光谱窗口。垂直腔面发射激光器（VCSEL）调谐所施加的最大液晶电压为20V，这可能对某些应用构成限制。
1：实验设计与方法选择：
本研究探究集成于光电二极管和垂直腔面发射激光器（VCSEL）的液晶微腔可调谐光子器件。方法包括在标准铟镓砷光电二极管（PD）上方制备基于液晶的法布里-珀罗滤波器，以及开发适用于更薄液晶层的VCSEL新型液晶微腔制备工艺。
2：样本选择与数据来源：
采用含铟镓砷磷应变量子阱的铟镓砷光电二极管阵列及磷化铟基VCSEL。
3：实验设备与材料清单：
包含可调谐激光器、二氧化硅/二氧化钛布拉格反射镜、氮化硅/非晶硅布拉格反射镜、SU-8胶层及液晶材料。
4：实验流程与操作步骤：
制备空微腔、与分布布拉格反射镜键合、液晶注入，以及采用可调谐激光器进行光电流测量。
5：数据分析方法：
分析液晶层施加电压与光电流的函数关系，并解析激光发射光谱。
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tunable laser
Used for photocurrent measurements as a function of voltage applied on the LC layer.
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SiO2/TiO2 Bragg reflector
Top DBR used in the fabrication of empty microcells.
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SiNx/aSi Bragg reflector
Bottom DBR coated on the PD sample.
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SU-8 layer
Used for bonding and defining a grating to align LC molecules.
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LC material
Used for wavelength tuning in the microcells.
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