Dènye rechèch sou lazè semi-kondiktè doub koulè

Dènye rechèch sou lazè semi-kondiktè doub koulè

Lazè disk semi-kondiktè (lazè SDL), ke yo rele tou lazè vètikal ekstèn kavite sifas-emisyon (VECSEL), te atire anpil atansyon nan dènye ane yo. Li konbine avantaj genyen semi-kondiktè ak rezonatè solid-state. Non sèlman li efektivman soulaje limitasyon zòn emisyon sipò monomod pou lazè semi-kondiktè konvansyonèl yo, men li prezante tou yon konsepsyon fleksib bandgap semi-kondiktè ak karakteristik genyen materyèl segondè. Li ka wè nan yon pakèt senaryo aplikasyon, tankou bri ki ba.lazè ak liy etwatpwodiksyon, jenerasyon pulsasyon ultra-kout ak repetisyon wo, jenerasyon amonik lòd wo, ak teknoloji zetwal gid sodyòm, elatriye. Avèk avansman teknoloji a, yo te mete pi gwo egzijans pou fleksibilite longèdonn li yo. Pa egzanp, sous limyè koeran doub longèdonn yo te demontre yon valè aplikasyon trè wo nan domèn émergentes tankou lidar anti-entèferans, entèferometri olografik, kominikasyon miltiplexaj divizyon longèdonn, jenerasyon mitan-enfrawouj oswa terahertz, ak peny frekans optik milti-koulè. Kijan pou reyalize emisyon doub koulè ki gen gwo klète nan lazè disk semi-kondiktè epi siprime efektivman konpetisyon genyen ant plizyè longèdonn te toujou yon difikilte rechèch nan domèn sa a.

Dènyèman, yon doub koulèlazè semi-kondiktèYon ekip nan Lachin pwopoze yon konsepsyon chip inovatè pou adrese defi sa a. Atravè rechèch nimerik apwofondi, yo te jwenn ke reglemante avèk presizyon filtraj pwofondè ki gen rapò ak tanperati a ak efè filtraj mikwokavite semi-kondiktè yo espere reyalize yon kontwòl fleksib sou pwofondè doub koulè. Baze sou sa, ekip la te reyisi desine yon chip pwofondè 960/1000 nm. Lazè sa a opere nan mòd fondamantal toupre limit difraksyon an, ak yon pwofondè klète ki rive apeprè 310 MW/cm²sr.

Kouch gen disk semi-kondiktè a gen sèlman kèk mikwomèt epesè, epi yon mikwokavite Fabry-Perot fòme ant koòdone semi-kondiktè-lè a ak reflektè Bragg distribye anba a. Tretman mikwokavite semi-kondiktè a kòm filtè espektral entegre nan chip la pral module gen pik kwantik la. Pandansetan, efè filtraj mikwokavite a ak gen semi-kondiktè a gen diferan to derive tanperati. Konbine avèk kontwòl tanperati, yo ka reyalize komitasyon ak regilasyon longèdonn pwodiksyon yo. Baze sou karakteristik sa yo, ekip la te kalkile epi fikse pik gen pik kwantik la a 950 nm nan yon tanperati 300 K, ak to derive tanperati longèdonn gen an apeprè 0.37 nm/K. Apre sa, ekip la te desine faktè kontrent longitudinal chip la lè l sèvi avèk metòd matris transmisyon an, ak longèdonn pik apeprè 960 nm ak 1000 nm respektivman. Similasyon yo te revele ke to derive tanperati a te sèlman 0.08 nm/K. Lè yo te itilize teknoloji depozisyon vapè chimik metal-òganik pou kwasans epitaksiyal epi yo te kontinye optimize pwosesis kwasans lan, yo te fabrike avèk siksè chip gen bon jan kalite. Rezilta mezi fotoliminesans yo konplètman konsistan avèk rezilta simulation yo. Pou soulaje chaj tèmik epi reyalize transmisyon gwo pouvwa, yo te devlope plis pwosesis anbalaj chip semi-kondiktè-dyaman an.

Apre yo te fin pake chip la, ekip la te fè yon evalyasyon konplè sou pèfòmans lazè li a. Nan mòd operasyon kontinyèl, lè yo kontwole puisans ponp lan oswa tanperati radyatè a, longèdonn emisyon an ka ajiste avèk fleksibilite ant 960 nm ak 1000 nm. Lè puisans ponp lan nan yon seri espesifik, lazè a kapab tou reyalize operasyon doub longèdonn, ak yon entèval longèdonn jiska 39.4 nm. Nan moman sa a, puisans maksimòm vag kontinyèl la rive nan 3.8 W. Pandansetan, lazè a opere nan mòd fondamantal toupre limit difraksyon an, ak yon faktè kalite gwo bout bwa M² sèlman 1.1 ak yon klète ki rive apeprè 310 MW/cm²sr. Ekip la te fè rechèch tou sou pèfòmans vag kwazi-kontinyèl la.lazèYo te obsève siyal frekans sòm lan avèk siksè lè yo te mete kristal optik non lineyè LiB₃O₅ a nan kavite rezonans lan, sa ki konfime senkronizasyon doub longèdonn yo.

Gras a konsepsyon chip enjenyeu sa a, yo reyalize konbinezon òganik filtraj pwofon pwi kwantik ak filtraj mikwokavite, sa ki poze yon fondasyon konsepsyon pou realizasyon sous lazè doub koulè. An tèm de endikatè pèfòmans, lazè doub koulè monochip sa a reyalize yon gwo klète, yon gwo fleksibilite ak yon pwodiksyon gwo bout bwa koaksiyal presi. Klète li nan nivo dirijan entènasyonal nan domèn aktyèl lazè semi-kondiktè doub koulè monochip. An tèm de aplikasyon pratik, yo espere reyalizasyon sa a amelyore presizyon deteksyon ak kapasite anti-entèferans lidar milti-koulè nan anviwònman konplèks lè yo itilize karakteristik klète segondè ak doub koulè li yo. Nan domèn peny frekans optik yo, pwodiksyon doub longèdonn ki estab li a ka bay yon sipò enpòtan pou aplikasyon tankou mezi espektral presi ak deteksyon optik wo rezolisyon.