Квантово-каскадные лазеры (ККЛ) привлекают огромное внимание научного сообщества благодаря широким возможностям их применения в самых различных отраслях промышленности, сельского хозяйства, здравоохранения, охраны окружающей среды и многих других научных и технических областях. В данной статье, помимо обзора основных применений и состояния разработки и исследований мощных ККЛ среднего инфракрасного диапазона, рассмотрены особенности технологии их изготовления, позволяющие получить высокие пиковые мощности, а также обсуждается влияние перегрева активной области на выходную оптическую мощность и спектральные характеристики. Проведено сравнение характеристик ККЛ с одинаковыми параметрами резонатора, но отличающихся активной областью, созданной на основе согласованных с подложкой или напряжённых гетеропар, что обеспечивает различную величину энергетического барьера между верхним лазерным уровнем и континуумом. Показано, что применение напряжённых гетеропар в активной области ККЛ обеспечивает почти двукратный рост характеристической температуры T₀, а также существенно лучшую эффективность и увеличение максимальной выходной оптической мощности до более чем 21 Вт, что является мировым рекордом для ККЛ спектрального диапазона 8 мкм с одним рабочим полоском.

Ключевые слова: квантово-каскадный лазер, гетероструктура, средний инфракрасный диапазон, чирп, теплоотвод PACS: 42.55.Px, 42.60.−v, 78.67.Pt (все) DOI: 10.3367/UFNr.2023.05.039543 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/1/i/ 2-s2.0-85186555343 2024PhyU...67...92D Цитата: Дюделев B B, Черотченко Е Д, Врубель И И, Михайлов Д А, Чистяков Д В, Мыльников В Ю, Лосев С Н, Когновицкая Е А, Бабичев А В, Лютецкий А В, Слипченко С О, Пихтин Н А, Абрамов А В, Гладышев А Г, Подгаецкий К А, Андреев А Ю, Яроцкая И В, Ладугин М А, Мармалюк А А, Новиков И И, Кучинский В И, Карачинский Л Я, Егоров А Ю, Соколовский Г С "Квантово-каскадные лазеры для спектрального диапазона 8 мкм: технология, дизайн и анализ" УФН 194 98–105 (2024) BibTexBibNote ® (generic) BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Русский English TY JOUR TI Квантово-каскадные лазеры для спектрального диапазона 8 мкм: технология, дизайн и анализ AU Дюделев, B. B. AU Черотченко, Е. Д. AU Врубель, И. И. AU Михайлов, Д. А. AU Чистяков, Д. В. AU Мыльников, В. Ю. AU Лосев, С. Н. AU Когновицкая, Е. А. AU Бабичев, А. В. AU Лютецкий, А. В. AU Слипченко, С. О. AU Пихтин, Н. А. AU Абрамов, А. В. AU Гладышев, А. Г. AU Подгаецкий, К. А. AU Андреев, А. Ю. AU Яроцкая, И. В. AU Ладугин, М. А. AU Мармалюк, А. А. AU Новиков, И. И. AU Кучинский, В. И. AU Карачинский, Л. Я. AU Егоров, А. Ю. AU Соколовский, Г. С. PB Успехи физических наук PY 2024 JO Успехи физических наук JF Успехи физических наук JA Усп. физ. наук VL 194 IS 1 SP 98-105 UR https://ufn.ru/ru/articles/2024/1/i/ ER https://doi.org/10.3367/UFNr.2023.05.039543 Поступила: 3 сентября 2023, одобрена в печать: 22 мая 2023 English citation: Dudelev V V, Cherotchenko E D, Vrubel I I, Mikhailov D A, Chistyakov D V, Mylnikov V Yu, Losev S N, Kognovitskaya E A, Babichev A V, Lutetskiy A V, Slipchenko S O, Pikhtin N A, Abramov A V, Gladyshev A G, Podgaetskiy K A, Andreev A Yu, Yarotskaya I V, Ladugin M A, Marmalyuk A A, Novikov I I, Kuchinskii V I, Karachinsky L Ya, Egorov A Yu, Sokolovskii G S “Quantum cascade lasers for the 8-μm spectral range: technology, design, and analysis” Phys. Usp. 67 92–98 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2023.05.039543