Квантово-каскадные лазеры для спектрального диапазона 8 мкм: технология, дизайн и анализ

B.B. Дюделев^†^а, Е.Д. Черотченко^а, И.И. Врубель^а, Д.А. Михайлов^а, Д.В. Чистяков^а, В.Ю. Мыльников^а, С.Н. Лосев^а, Е.А. Когновицкая^а, А.В. Бабичев^а, А.В. Лютецкий^а, С.О. Слипченко^а, Н.А. Пихтин^а, А.В. Абрамов^а, А.Г. Гладышев^б, К.А. Подгаецкий^в, А.Ю. Андреев^в, И.В. Яроцкая^в, М.А. Ладугин^в, А.А. Мармалюк^в, И.И. Новиков^б, г, В.И. Кучинский^а, Л.Я. Карачинский^б, г, А.Ю. Егоров^б, д, Г.С. Соколовский^а
^аФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Политехническая ул. 26, Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация
^бООО "Коннектор Оптикс", ул. Домостроительная, д. 16 литер Б, Санкт-Петербург, 194292, Российская Федерация
^вФГУП «НИИ „Полюс“ им. М.Ф. Стельмаха», ул. Введенского 3, Москва, 117342, Российская Федерация
^гНациональный исследовательский университет ИТМО, Кронверкский просп. 49, лит. А, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация
^дСанкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, ул. Хлопина 8. корп. 3, лит. А, Санкт-Петербург, 194021, Российская Федерация

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.

Текст pdf (555 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2023.05.039543

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/
Web of Science

001198734600005
Scopus

2-s2.0-85186555343
ADS NASA

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 Quantum cascade lasers for the 8-μm spectral range: technology, design, and analysis
AU Dudelev, V. V.
AU Cherotchenko, E. D.
AU Vrubel, I. I.
AU Mikhailov, D. A.
AU Chistyakov, D. V.
AU Mylnikov, V. Yu.
AU Losev, S. N.
AU Kognovitskaya, E. A.
AU Babichev, A. V.
AU Lutetskiy, A. V.
AU Slipchenko, S. O.
AU Pikhtin, N. A.
AU Abramov, A. V.
AU Gladyshev, A. G.
AU Podgaetskiy, K. A.
AU Andreev, A. Yu.
AU Yarotskaya, I. V.
AU Ladugin, M. A.
AU Marmalyuk, A. A.
AU Novikov, I. I.
AU Kuchinskii, V. I.
AU Karachinsky, L. Ya.
AU Egorov, A. Yu.
AU Sokolovskii, G. S.
PB Uspekhi Fizicheskikh Nauk
PY 2024
JO Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JF Uspekhi Fizicheskikh Nauk
JA Usp. Fiz. Nauk
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