Yaqinda Ruichuang tadqiqot instituti va Ruichuang Photonics jamoasi o'rta infraqizil tarmoqli kaskad lazerini (ICL) tadqiq qilishda muhim yutuqlarga erishdi. Jamoa bir qator yuqori samarali, xona haroratida uzluksiz ishlaydigan, bir nechta qo'zg'alish to'lqin uzunliklariga ega bo'lgan va molekulyar nurli epitaksiya bilan birgalikda InAs substratlarida bandlararo kaskadli lazer materiallarini o'stirish uchun bir qator diapazonlararo kaskad lazerlarini amalga oshirdi va xonali tor tizma qurilmalarini tayyorladi. harorat qo'zg'alish to'lqin uzunligi 4,6 mkm ga yaqin. Tor tizma qurilmalarining xona haroratining qo'zg'alish to'lqin uzunligi 4,6 mkm va 5,2 mm ga yaqin.
Xabar qilinishicha, ko‘pchilik diapazonlararo kaskad lazerlari GaSb substratlarida o‘stiriladi, Ruichuang jamoasi tomonidan xabar qilingan tarmoqlararo kaskad lazerlari esa InAs substratlarida o‘stiriladi, to‘lqin uzatuvchi qoplama InAs/AlSb super panjarasi va yuqori darajada qo‘shilgan InAs qatlamidan iborat. Keng tarqalgan GaSb-ga asoslangan diapazonlararo kaskadli lazerlar bilan solishtirganda, InAs-ga asoslangan diapazonlararo lazerlar uzoqroq to'lqin uzunliklarida (masalan, 4,5 mkm dan uzun) pastki oqim zichligiga ega.
(a) 4,6 mkm to'lqin uzunligi, 2 mm bo'shliq uzunligi va 10 mkm tizma kengligi 20 gradusdan 64 darajagacha bo'lgan qurilmaning uzluksiz qo'zg'alish spektrlari;
(b) 20 daraja -64 daraja oralig'ida bir xil qurilmaning doimiy oqim-kuchlanish-quvvat egri chiziqlari
4,6 mkm to'lqin uzunligidagi interbandli kaskadli lazer uchun keng tizmali qurilmaning xona haroratida impulsning chegara oqimi zichligi 292 A / sm2; uzunligi 2- mm bo'shliq va 10- mkm eni bo'lgan tor tizma qurilmasi 64 gradusgacha bo'lgan uzluksiz ish haroratiga va 20 mVt xona haroratida chiqish quvvatiga ega; Bu shunga o'xshash to'lqin uzunligida hozirgacha qayd etilgan eng yuqori doimiy ish harorati. To'lqin uzunligi 5,2 mkm bo'lgan interbandli kaskadli lazer uchun keng tizmali qurilmaning xona haroratida impulsning chegara oqimi zichligi 306 A / sm2 ni tashkil qiladi, tor tizma qurilmasi esa 2 mm uzunlikdagi bo'shliq va tizma bilan. 10 mkm kenglikdagi maksimal doimiy ish harorati 41 darajaga etadi, xona haroratida chiqish quvvati 10 mVt bo'lib, bu erda chegara oqim zichligi shunga o'xshash to'lqin uzunliklarida qayd etilgan eng past ko'rsatkichdir.
Tegishli maqolada "InAs-ga asoslangan tarmoqlilararo kaskad lazerining yuqori haroratli uzluksiz to'lqinli ishlashi" (DOI: 10.1063/5.0171089) va "Xona haroratidan yuqori uzluksiz to'lqinda 5,17 mkm da ishlaydigan InAs-ga asoslangan tarmoqli kaskadli lazer" (10.1109/LPT. 2023.3335856) mos ravishda Applied Physics Letters va IEEE Photonics Technology Letters nashrlarida chop etilgan.
(a) 5,2 mkm to'lqin uzunligi, 2 mm bo'shliq uzunligi va 10 mkm tizma kengligi 15 gradusdan 41 darajagacha bo'lgan qurilmaning uzluksiz qo'zg'alish spektrlari;
(b) 15 gradusdan 41 darajagacha bo'lgan bir xil qurilmaning doimiy oqim-kuchlanish-quvvat egri chiziqlari.
Interbandli kaskad lazeri yuqori texnik tarkibga ega va ko'plab rivojlanish qiyinchiliklariga ega bo'lgan qo'zg'alish hosil qilish uchun energiya diapazoni muhandisligi va kvant mexanikasiga asoslangan bo'lib, bu nano va kvant qurilmalarining milliy yadro texnologiyasining muhim timsolidir va hozirda muhim o'rta sifatida ro'yxatga olingan. - atrof-muhit monitoringi, sanoat nazorati, tibbiy diagnostika va bo'sh kosmik aloqa kabi sohalarda muhim qo'llanilishi va ahamiyatiga ega bo'lgan kvant kaskad lazeri (QCL) bilan birga infraqizil lazer manbai. Atrof-muhit monitoringi, sanoat nazorati, tibbiy diagnostika va erkin kosmik aloqa sohalarida muhim amaliy ahamiyatga ega va ilmiy ahamiyatga ega.
Interbandli kaskadli lazerning asl kontseptsiyasi birinchi marta 1994 yilda Oklaxoma universiteti professori Ruiqing Yang (Rui Q. Yang) tomonidan taklif qilingan va asosan to'rga mos keladigan InAs/GaSb/AlSb uch-besh material tizimidan foydalanilgan. u va faol mintaqaning aksariyati InAs/GaInSb ikki turdagi kvant quduqlari bo'lib, ular to'lqin uzunligi oralig'ini o'rta infraqizildan uzoq infraqizilgacha qamrab oladi. Imkoniyat to'lqin uzunligi oralig'ini o'rta infraqizildan uzoq infraqizilgacha qamrab olishi mumkin.
Interbandli kaskad lazerlari an'anaviy yarimo'tkazgichli diodli lazerlar va kvant kaskad lazerlarining afzalliklarini birlashtiradi va o'rta infraqizil to'lqin uzunligi diapazonini ham qamrab oladigan kvant kaskad lazerlariga qaraganda pastroq quvvat zichligi va chegara oqimi zichligiga ega va bu juda kam quvvat iste'moli afzalligi juda muhim. portativ va akkumulyatorli qurilmalarni talab qiladigan ba'zi ilovalarda.
Hozirgi vaqtda global tarmoqli kaskad lazer bozori hali ham xorijiy kompaniyalar tomonidan hukmronlik qilmoqda va ichki bozor hali sanoat rivojlanishining dastlabki bosqichida. Ushbu maqolada e'lon qilingan ikkita ish Ruichuang Photonics kompaniyasining epitaksial dizayni va interbandli kaskad lazerlarini qurilma tayyorlashning ko'p jihatlarida yuqori texnik darajaga erishganligini va yuqori samarali tarmoqli kaskadli lazerlar texnologiyasini o'zlashtirgan korxonaga aylanganligini anglatadi. Bu ish, shuningdek, bir rejimli sozlanishi DFB polosalararo kaskadli lazerlarini ishlab chiqish va ommaviy ishlab chiqarish uchun mustahkam asos yaratadi.
