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/ 001198734600005 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 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