一种等离子激元增益波导

摘要

本发明涉及光波导技术领域。本发明提供一种等离子激元增益波导，包括基底层、介质层、隔离层和增益波导，所述介质层置于基底层的裸露表面，所述隔离层介于所述介质层和所述增益波导之间，所述增益波导靠近所述介质层的一端为楔形且尖端朝向所述介质层，所述增益波导的折射率大于所述隔离层的折射率。本发明优点在于，在增益波导靠近介质层一端为楔形结构，固定楔形结构的顶端和金属的距离，保留低折射率的隔离层，可以通过调节楔形顶角的角度改善增益波导和金属的等离子激元耦合。

权利要求

1.一种等离子激元增益波导，包括基底层、介质层、隔离层和增益波导，所述介质层置于基底层的裸露表面，所述隔离层介于所述介质层和所述增益波导之间，其特征在于，所述增益波导靠近所述介质层的一端为楔形且尖端朝向所述介质层，所述增益波导的折射率大于所述隔离层的折射率，所述增益波导的楔形端的尖端和所述介质层间的距离与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.01至0.1，所述增益波导的楔形端的尖端的角度范围为

10º至180º，并且所述增益波导的楔形端的楔形高度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.05至1。

2.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述隔离层的折射率与所述增益波导的折射率的比值小于0.75。

3.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述增益波导的材料为有机材料或无机材料；所述有机材料为含有荧光分子有机聚合物、高分子有机发光材料的任意一种；所述无机材料为硫化镉、氧化锌、氮化镓、砷化镓、硒化镉中任意一种。

4.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述增益波导的结构为通过元素掺杂形成的量子阱结构或超晶格结构。

5.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述增益波导远离所述介质层的一端为柱体，且横向剖面为正方形、长方形、三角形、梯形中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述增益波导的纵向剖面的宽度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至2，纵向剖面的高度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.05至3。

7.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述介质层的厚度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至0.5。

8.根据权利要求1所述的等离子激元增益波导，其特征在于，所述介质层的材料为石墨烯材料或金属材料；所述金属材料为金、银、铝、铜、钛、镍、铬中任意一种或几种的合金。

说明书

一种等离子激元增益波导

技术领域

[0001] 本发明涉及光波导技术领域，尤其涉及一种等离子激元增益波导。

背景技术

[0002] 金属电介质界面的电子气在电磁波的激励耦合下产生的集体震荡表现了奇异的光学特性，也就是所谓的表面等离子激元特性。其光场强度在金属和电介质界面处垂直方向上呈指数型衰减，能够将光约束在金属表面几十纳米甚至更小的范围，可以突破传统的光衍射极限的限制。表面等离子激元这种超强的光学局域性使得其在纳米光子学和光电集成等领域表现了巨大的应用潜力，并为实现纳米激光光源和高集成的纳米光子学器件提供了可能。

[0003] 在纳米光子集成的实际应用中，超局域和长距离传播的光波导结构是实现光子器件微型化的重要方面。等离子激元光波导在实现强局域光传播的同时不可避免的引入了较大的金属热损失，限制了其实际器件中的应用。其中一种非常有前景的解决该问题的方法是基于光学增益媒介，比如荧光分子，量子点，半导体量子阱增益介质等，引入到等离子激元光波导中以补偿其传播损失。这种方法不仅能够实现补偿传播损失，甚至能够产生等离子激元激光激射。美国加州伯克利大学的张翔小组研究发现，在增益半导体纳米线波导和金属之间引入一层低折射率的隔离层，可将增益波导中的光局域在低折射率的隔离层中传播。由于金属增益波导界面产生的等离子激元传播引入的热损失和增益介质的折射率的三次方成正比，因此这种结构可以减小高折射率增益波导和金属耦合产生的等离子激元杂化波导的传播热损失，同时能够保持较高的局域性。但是这样结构中同样存在着阈值增益和局域性的矛盾，为了减少增益波导耦合等离子激元传播的阈值增益，可以通过增加隔离层的厚度，让增益波导结构远离金属，这样等离子激元的能量会向增益波导中转移，从而减少金属热损失，减少了阈值增益。但是这样会使得增益波导和金属等离子激元的耦合性减弱，光的局域性变差。与之对应的等离子激元波导激光阈值增益增加。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种等离子激元增益波导。

[0005] 为了解决上述问题，本发明提供了一种等离子激元增益波导，包括基底层、介质层、隔离层和增益波导，所述介质层置于基底层的裸露表面，所述隔离层介于所述介质层和所述增益波导之间，所述增益波导靠近所述介质层的一端为楔形且尖端朝向所述介质层，所述增益波导的折射率大于所述隔离层的折射率。

[0006] 所述增益波导的楔形端的尖端和所述介质层间的距离与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.01至0.1。

[0007] 所述增益波导的楔形端的尖端的角度范围为10°至180°，并且所述增益波导的楔形端的楔形高度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.05至1。

[0008] 所述隔离层的折射率与所述增益波导的折射率的比值小于0.75。

[0009] 所述增益波导的材料为有机材料或无机材料；所述有机材料为含有荧光分子有机聚合物、高分子有机发光材料的任意一种；所述无机材料为硫化镉、氧化锌、氮化镓、砷化镓、硒化镉中任意一种。

[0010] 所述增益波导的结构为通过元素掺杂形成的量子阱结构或超晶格结构。

[0011] 所述增益波导远离所述介质层的一端为柱体，且横向剖面为正方形、长方形、三角形、梯形中的任意一种。

[0012] 所述增益波导的纵向剖面的宽度与波导中传播的电磁波波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至2，纵向剖面的高度与波导中传播的电磁波波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.05至3。

[0013] 所述介质层的厚度与波导中传播的电磁波波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至0.5。

[0014] 所述介质层的材料为石墨烯材料或金属材料；所述金属材料为金、银、铝、铜、钛、镍、铬中任意一种或几种的合金。

[0015] 本发明的优点在于：

[0016] 1.通过增益波导楔形结构表面和金属的耦合，极大的提高了等离子激元杂化波导模的局域性，同时保持较长的传播距离。

[0017] 2.通过调节增益波导楔形结构的顶角角度大小，能够不改变低折射率的隔离层厚度，调节增益波导结构和金属等离子激元的耦合强度。同时保持楔形结构的顶端和金属表面的距离，能够维持光的局域强度，而提高等离子激元杂化波导的传播距离。

附图说明

[0018] 图1是本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的结构图；

[0019] 图2是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0020] 图3是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式的传输距离在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0021] 图4是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式的归一化有效模面积在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0022] 图5是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在两种楔形高度下距离金属上表面2.5纳米出光场的电磁能量密度在X方向的分布曲线；

[0023] 图6是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在两种楔形高度波导中间处光场的电磁能量密度在Y方向的分布曲线；

[0024] 图7是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在隔离层厚度为5nm楔形高度为100nm时光场能量的电磁能量密度分布图；

[0025] 图8是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在隔离层厚度为25nm楔形高度为0nm时光场能量的电磁能量密度分布图；

[0026] 图9是本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的结构图；

[0027] 图10是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0028] 图11是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式的传输距离在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0029] 图12是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式的归一化有效模面积在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线；

[0030] 图13是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在隔离层厚度为5nm楔形高度为70nm时光场能量的电磁能量密度分布图；

[0031] 图14是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在隔离层厚度为25nm楔形高度为0nm时光场能量的电磁能量密度分布图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明提供的一种等离子激元增益波导的具体实施方式做详细说明。

[0033] 表面等离子激元波导的模式特性是表征等离子激元波导的重要指标。其中模式特性主要包括有效折射率的实部，传播距离，有效模面积。

[0034] 有效模面积是用来表征场强的局域强度特征，定义为模式整体能量密度和能量密度峰值的比率。有效模式面积的计算表达式如下：

[0035]

[0036]

[0037] 其中，Am为有效模面积，Wm和W(r)分别为等离子激元波导的电磁能量和能量密度。Max{W(r)}为最大能量密度。ε(r)，μ0分别为等离子激元波导有效介电常数和真空磁介电常数。E(r)，H(r)分别为等离子激元波导的电场强度和磁场强度。归一化有效模面积A为：

[0038] A＝Am/A0

[0039] A0＝λ2/4

[0040] 其中A0为衍射极限模的面积。其中λ为表面等离子激元波导光传播波长。归一化有效模面积的大小表征模式的光局域能力，该值小于1的情形对应于亚波长的尺寸约束，当该值远小于1时，对应深亚波长光场束缚能力。

[0041] 等离子激元波导的传播距离定义为等离子激元波导中电场强度衰减为起始值的1/e时的距离，其计算表达式为：

[0042] Lm＝1/(2Im(k))

[0043] 其中k为等离子激元波导传播方向上的复传播矢量，Im(k)为复传播矢量的实部，Lm为等离子激元波导的传播距离。

[0044] 实施例一：

[0045] 图1所示为本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的结构图。图1中其中x-轴，y-轴与z-轴分别代表坐标轴x轴、y轴与z轴，z轴的方向为垂直于图表面，z轴的正向为朝外。

[0046] 本实施例一提供一种等离子激元增益波导103，包括基底层101、介质层102、隔离层111和增益波导103，所述介质层102置于基底层101的裸露表面，所述隔离层111介于所述介质层102和所述增益波导103之间，所述增益波导103靠近所述介质层102的一端为楔形且尖端朝向所述介质层102，所述增益波导103的折射率大于所述隔离层111的折射率。

[0047] 图1中所示的Δ1代表所述增益波导103的楔形端的楔形高度，H11代表增益波导103纵向剖面的高度，H12代表增益波导103的楔形端的尖端和所述介质层102间的距离，H13代表介质层102的厚度，W1代表增益波导103纵向剖面的宽度，α1代表所述增益波导103的楔形端的尖端的角度。

[0048] 所述纵向剖面指的是从垂直于介质层102的裸露表面方向进行解剖。

[0049] H12与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.01至0.1，本实施例中选取波长500nm的光波作为增益波导103传播波长，且在上述范围内H12分别取为5nm、10nm、25nm和
50nm；本实施例中α1范围为53°-180°；本实施例中Δ1的范围为0nm至400nm；本实施例中W1取400nm；本实施例中H13取300nm。

[0050] 所述隔离层111的折射率与所述增益波导103的折射率的比值小于0.75；所述增益波导103的材料为有机材料或无机材料；所述有机材料为含有荧光分子有机聚合物、高分子有机发光材料的任意一种；所述无机材料为硫化镉、氧化锌、氮化镓、砷化镓、硒化镉中任意一种；所述增益波导103的结构为通过元素掺杂形成的量子阱结构或超晶格结构。

[0051] 所述增益波导103远离所述介质层102的一端为柱体，且横向剖面为正方形、长方形、三角形、梯形中的任意一种；所述增益波导103的纵向剖面为矩形，W1与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1-2，H11与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至2。本实施例中，隔离层111的材料采用低折射率材料MgF2，折射率的实部为1.38；增益波导
103的材料采用GaN/InGaN量子阱基材料，折射率的实部为2.4。

[0052] 所述横向剖面指的是从平行于介质层102的裸露表面方向进行解剖。

[0053] H13与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至0.5；所述介质层102的材料为石墨烯材料或金属材料；所述金属材料为金、银、铝、铜、钛、镍、铬中任意一种或几种的合金。本实施例中采用银材料，且H13取300nm，复介电函数色散关系为：Ep＝9.5eV，γ＝0.04eV。其中，εAg为银的复介电函数，εb为银
的电介质常数部分，Ep为银的自由电子气的等离子振荡能量，γ为银的自由电子气的振荡弛豫时间，E为电磁波的振荡能量。

[0054] 使用全矢量有限元方法对本实施例增益波导进行了仿真，计算得到500nm波长处增益杂化波导模式特征。

[0055] 图2所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图2可见，所述等离子激元增益波导的等离子激元杂化模式的有效折射率随着Δ1的增大而减小，而整体大小随着H12的增加而减小。

[0056] 图3所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式的传输距离在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图3可见，所述等离子激元增益波导的等离子激元杂化模式的传输距离随着Δ1的增大而增加。而整体传播距离随着H12的增加而增加。因此可以通过改变楔形的高度增加传播距离，而不必改变低折射率的隔离层的厚度。如当H12为5nm时，Δ1为100nm的传播距离和H12为25nm，Δ1为0nm时的传播距离相当。

[0057] 图4所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式的归一化有效模面积在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图4可见，所述等离子激元增益波导的等离子激元杂化模式的有效模面积在H12分别为5nm和10nm时随着Δ1的增大而先减少后增加。而整体有效模面积随着H12的增加而增加。但是可以看到楔形的存在能够很大程度的减小有效模面积。如当H12为5nm，Δ1为100nm时的传播距离和H12为25nm，Δ1为0nm时的传播距离相当。但是其有效模面积远小于后者。也就说H12的增加能够有效提高传播距离，但是其有效模面积的增加更加迅速，而在不改变H12时，通过调节Δ1能够有效的减缓有效模面积的增加速度。

[0058] 图5所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在两种楔形高度下距离金属上表面2.5纳米出光场的电磁能量密度在X方向的分布曲线。由图5可见，在H12为5nm，Δ1为100nm时的增益光波导相比于H12为25nm是Δ1为0时的光场在X方向更集中，模场尺寸更小。

[0059] 图6所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在两种楔形高度波导中间处光场的电磁能量密度在Y方向的分布曲线。由图6可见，在H12为5nm时，Δ1为100nm的增益光波导相比于H12为25nm不存在楔形时的光场在Y方向更集中在低折射率的隔离层中。而H12为25nm时，等离子激元与增益光波导的耦合较弱，导致增益光波导中集中了大量的电磁能量，其模场尺寸相对较大。

[0060] 图7所示为是增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在隔离层厚度为5nm楔形高度为100nm时光场能量的电磁能量密度分布图。由图7可以看出，楔形波导和金属表面的等离子激元发生了耦合，大部分能量有效居于在楔形波导的尖端。

[0061] 图8所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例一的等离子激元模式在隔离层厚度为25nm楔形高度为0nm时光场能量的电磁能量密度分布图。由图8可以看出，有楔形结构和楔形波导结构传播距离相当时，Δ1为0nm结构波导的光场能量主要局域在增益波导中，此时，波导结构和金属等离子激元耦合较弱，能量局域模面积较大。

[0062] 计算得到实施例一所述波导在500nm波长处，一种H12为5nm，Δ1为100nm，另一种H12为25nm，Δ1为0nm，这两种情况下杂化波导传播距离相当，但是前一种情况的波导2
的局域模式面积远小于第二种情况。第一种情况模式面积为0.08λ/4，而第二种情况的模
2
式面积为0.9λ/4。因此相比于传统的杂化增益波导结构，选取合适的楔形的高度，实施例一所述增益波导可以同时实现低损耗和强局域的光场传播，对进一步降低阈值增益提供了可能。

[0063] 实施例二：

[0064] 图9所示为本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的结构图。图9中其中x-轴，y-轴与z-轴分别代表坐标轴x轴、y轴与z轴，z轴的方向为垂直于图表面，z轴的正向为朝外。

[0065] 本实施例提供一种等离子激元增益波导903，包括基底层901、介质层902、隔离层904和增益波导903，所述介质层902置于基底层101的裸露表面，所述隔离层904介于所述介质层902和所述增益波导903之间，所述增益波导903靠近所述介质层902的一端为楔形且尖端朝向所述介质层902，所述增益波导903的折射率大于所述隔离层904的折射率。

[0066] 图9中所示的Δ9代表所述增益波导903的楔形端的楔形高度，H91代表增益波导903纵向剖面的高度，H92代表增益波导903的楔形端的尖端和所述介质层902间的距离，H93代表介质层902的厚度，W9代表增益波导903纵向剖面的宽度，α9代表所述增益波导903的楔形端的尖端的角度。

[0067] H92与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.01至0.1，本实施例中选取波长500nm的光波作为增益波导903传播波长，且在上述范围内H92分别取为5nm、10nm、25nm和
50nm；本实施例中α1范围为26.5°至90°；本实施例中Δ9的范围为0nm至400nm；本实施例中W9取400nm；本实施例中H93取300nm。

[0068] 所述隔离层904的折射率与所述增益波导903的折射率的比值小于0.75；所述增益波导903的材料为有机材料或无机材料；所述有机材料为含有荧光分子有机聚合物、高分子有机发光材料的任意一种；所述无机材料为硫化镉、氧化锌、氮化镓、砷化镓、硒化镉中任意一种；所述增益波导903的结构为通过元素掺杂形成的量子阱结构或超晶格结构。所述增益波导903远离所述介质层902的一端为柱体，且横向剖面为正方形、长方形、三角形、梯形中的任意一种；所述增益波导903的纵向剖面为矩形，W9与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至2，H91与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至2。本实施例中，隔离层904的材料采用低折射率材料MgF2，折射率的实部为1.38；增益波导903的材料采用GaN/InGaN量子阱基材料，折射率的实部为2.4。

[0069] 所述介质层902的厚度与波导中传播的电磁波波长的比值范围为0.1至0.5；所述介质层902的材料为石墨烯材料或金属材料；所述金属材料为金、银、铝、铜、钛、镍、铬中任意一种或几种的合金。本实施例中采用银材料，且H93取300nm，复介电函数色散关系为：Ep＝9.5eV，γ＝0.04eV。其中，εAg为银的复介电函数，εb为银
的电介质常数部分，Ep为银的自由电子气的等离子振荡能量，γ为银的自由电子气的振荡弛豫时间，E为电磁波的振荡能量。

[0070] 使用全矢量有限元方法对本实施例增益波导进行了仿真，计算得到500nm波长处增益杂化波导模式特征。

[0071] 图10所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图10可见，所述等离子激元增益波导903的等离子激元杂化模式的有效折射率随着Δ9的增大而减小，而整体大小随着低折射率的H92的增加而减小。

[0072] 图11所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式的传输距离在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图11可见，所述等离子激元增益波导903的等离子激元杂化模式的传输距离随着Δ9的增大而增加。而整体传播距离随着低折射隔离厚度的增加而增加。因此可以通过改变楔形的高度增加传播距离，而不必改变低折射率的隔离层904的厚度。如当H92为5nm时，Δ9为70nm的传播距离和H92为25nm，Δ9为0nm时的传播距离相当。

[0073] 图12所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式的归一化有效模面积在不同隔离层厚度下随着楔形高度的变化曲线。由图12可见，所述等离子激元增益波导903的等离子激元杂化模式的有效模面积在隔离层904层厚度分别为5nm和10nm时随着Δ9的增大而增加。而整体有效模面积随着低折射的H92的增加而增加。但是可以看到楔形的存在能够很大程度的减小有效模面积。如当H92为5nm时，Δ9为70nm的传播距离和H92为25nm，Δ9为0nm时的传播距离相当。但是其有效模面积远小于后者。也就说H92的增加能够有效提高传播距离，但是其有效模面积的增加更加迅速，而在不改变H92时，通过调节楔形的高度能够有效的减缓有效模面积的增加速度。

[0074] 图13所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在隔离层厚度为5nm楔形高度为70nm时光场能量的电磁能量密度分布图。由图13可以看出，楔形的增益波导903和介质层902表面的等离子激元发生了耦合，大部分能量有效局域在增益波导903楔形底和介质层902之间的隔离层中。

[0075] 图14所示为增益波导中传播的电磁波波长为500nm时，本发明提供的一种等离子激元增益波导实施例二的等离子激元模式在隔离层厚度为25nm楔形高度为0nm时光场能量的电磁能量密度分布图。由图14可以看出，和图13楔形波导结构传播距离相当时，Δ9为0nm的增益波导903的光场能量主要局域在增益波导903中，此时，增益波导903和金属等离子激元耦合较弱，能量局域模面积较大。

[0076] 计算得到实施例二所述波导在500nm波长处，一种H92为5nm，Δ9为70nm，另一种H92为25nm，Δ9为0nm，这两种情况下杂化波导传播距离相当，但是前一种情况的波导2
的局域模式面积远小于第二种情况。第一种情况模式面积为0.2λ/4，而第二种情况的模
2
式面积为0.9λ/4。因此相比于传统的杂化增益波导903结构，选取合适的楔形的高度，实施例二所述增益波导903可以同时实现低损耗和强局域的光场传播，对进一步降低阈值增益提供了可能。

[0077] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。