agg反射器量子級(jí)聯(lián)激光器（2）使用快速室溫HgCdTe （MCT）檢測(cè)器，在應(yīng)用光柵之前和之后進(jìn)行光電流-電壓（LIV）測(cè)量，以確定閾值電流和峰值功率的zui終變化。激光器安裝在具有ZnSl窗口的低溫恒溫器內(nèi)，一個(gè)直徑約2英寸（50毫米）的集合透鏡放置在焦距之外；大約1.5英寸（38毫米）的距離。激光脊都被切割成總長(zhǎng)度為3mm，寬度通常為8-25 μ m，光柵保持在脊寬范圍內(nèi)。這是為了避免暴露側(cè)壁，從而使結(jié)構(gòu)變短，而且我們相信這樣做可以減少橫向模式的數(shù)量，從而減少光束轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)高于閾值。圖4(a)顯示了應(yīng)用DBR光柵前后，脊寬為30μm的不穩(wěn)定激光器的LIV特性；誤差條表示激光輸出的時(shí)間變化，由 ...

基于腔長(zhǎng)的量子級(jí)聯(lián)激光器波長(zhǎng)選擇有意選擇量子級(jí)聯(lián)激光器QCL發(fā)射頻率的能力對(duì)于精確重疊分析物振動(dòng)-旋轉(zhuǎn)吸收帶與激光發(fā)射具有重要意義，從而為痕量氣體和液體化學(xué)傳感器提供固有的分子選擇性和增強(qiáng)的靈敏度。目前選擇QCL發(fā)射頻率的方法包括使用外腔，在一個(gè)芯片上單片制造具有各種發(fā)射頻率的單模激光器陣列，或使用低溫恒溫器或直流激光注入電流調(diào)節(jié)散熱片溫度。外腔可調(diào)諧QCLs通過改變外部衍射光柵的角度，通過頻率選擇性反饋產(chǎn)生單模發(fā)射，從而在寬光譜范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)諧雖然zui近已經(jīng)證明了超過250 cm?1的調(diào)諧范圍，但增益光譜根本不調(diào)諧，或者以比光學(xué)調(diào)諧小得多的速率調(diào)諧，因此導(dǎo)致從中心發(fā)射的藍(lán)移和紅移的輸出功率降 ...

D室溫連續(xù)波量子級(jí)聯(lián)激光器設(shè)計(jì)和制造量子級(jí)聯(lián)（QC）激光器是一種很有前途和影響力的中紅外光源，在化學(xué)傳感、無線通信和對(duì)抗措施等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。自1994年首次演示以來，通過改進(jìn)激光設(shè)計(jì)，材料生長(zhǎng)和包裝，不斷顯著地改進(jìn)了QC激光器的性能。到目前為止，使用固體源分子束外延（MBE）或氣源MBE生長(zhǎng)的波長(zhǎng)為9.1和4-6 um的QC激光器已經(jīng)證明了室溫連續(xù)波（CW）操作，這是緊湊型非低溫激光源的重要里程碑。金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）zui近引起了人們的研究興趣，因?yàn)樗枪I(yè)界第1選擇的技術(shù)，并且在QC激光器的商業(yè)化方面有前景。據(jù)報(bào)道，MOCVD是一種高性能的QC激光生長(zhǎng)技術(shù)，首先采用 ...

波工作低閾值量子級(jí)聯(lián)激光器通過分子束外延MBE和MOCVD兩種方法生長(zhǎng)的量子微電子管的室溫連續(xù)工作結(jié)果令人鼓舞，但進(jìn)一步的性能有望使量子微電子管更適合實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。在所有需要改進(jìn)的器件參數(shù)中，特別需要更低的閾值電流密度，因?yàn)樗梢允蛊骷母俚目偣β剩⒂锌赡芴岣弑诓逍?。我們?bào)告了5.07 um的mocvd生長(zhǎng)QC激光器，具有BH再生結(jié)構(gòu)和下行安裝，其室溫連續(xù)波閾值電流密度低于所有這些先前報(bào)道的結(jié)果。本文提出的QCL結(jié)構(gòu)是通過低壓MOCVD生長(zhǎng)的。有源區(qū)域結(jié)構(gòu)與文獻(xiàn)中報(bào)道的設(shè)計(jì)非常相似，但對(duì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一些修改，如下所述。一個(gè)周期的層序?yàn)椋簭淖⑷雽幼钃鯇雍穸乳_始，以納米為單位：4.0/1 ...

用橫模控制抑制量子級(jí)聯(lián)激光器的指向不穩(wěn)定性以前我們報(bào)道了QC激光器的模態(tài)不穩(wěn)定性和光束轉(zhuǎn)向使用固定NA（0.87）檢測(cè)器，我們發(fā)現(xiàn)脈沖不穩(wěn)定器件的脈沖平均接收功率降低高達(dá)20%。在脈沖內(nèi)不同柵極位置獲得的空間相關(guān)光譜表明，在橫向模式之間存在頻率鎖定，而遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度分布的時(shí)間分辨測(cè)量顯示，光束在平面上轉(zhuǎn)向了10°。現(xiàn)在我們提出了一種在QC激光器中抑制指向不穩(wěn)定性的方法，該方法涉及通過窄、短（僅占腔長(zhǎng)度的百分之幾）和高損耗的脊波導(dǎo)收縮來控制橫向模式。這個(gè)想法是對(duì)分布在激光脊兩側(cè)的模式引入足夠的擾動(dòng)，同時(shí)保持基本模式不變。收縮對(duì)器件的影響如圖1所示，圖1顯示了用COMSOL MULTIPHYSICS獲得 ...

高能效量子級(jí)聯(lián)激光器量子級(jí)聯(lián)激光器（qcl）是基于半導(dǎo)體量子阱的子帶間躍遷。當(dāng)電子從前面的注入?yún)^(qū)進(jìn)入活躍區(qū)，在上下激光能級(jí)之間經(jīng)歷輻射躍遷，并隨后被提取到下一個(gè)下游注入?yún)^(qū)時(shí)，產(chǎn)生光子。電子從注入?yún)^(qū)進(jìn)入下一個(gè)活躍區(qū)是通過注入地能級(jí)和上激光能級(jí)之間的共振隧穿發(fā)生的。隧穿速率，以及許多其他性能相關(guān)參數(shù)，可以通過量子設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)，例如，通過耦合強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，耦合強(qiáng)度被定義為注入器地面能級(jí)和上激光能級(jí)在完全共振時(shí)能量分裂的一半。理論分析表明，快速隧穿速率是實(shí)現(xiàn)高激光壁塞效率（WPE）的關(guān)鍵因素。一方面，隧穿速率越快，所能支持的Max工作電流密度就越高，因此電流效率（即激光器工作在高于閾值多遠(yuǎn)的地方）也就越高 ...

量子級(jí)聯(lián)激光器：長(zhǎng)波紅外（λ>6 μm）的設(shè)計(jì)qcl今天能夠在λ = 3-24 μm范圍內(nèi)發(fā)光，并且z近已經(jīng)引入到太赫茲域，可能導(dǎo)致光電集成的新水平由于有可能利用為電信/數(shù)據(jù)通信組件市場(chǎng)開發(fā)的已經(jīng)成熟的InP和GaAs技術(shù)，qcl已經(jīng)顯示出令人印象深刻的快速技術(shù)發(fā)展。自1994年成立以來，2QC激光器僅在幾年后就實(shí)現(xiàn)了室溫（RT）脈沖操作，并在2008年實(shí)現(xiàn)了連續(xù)（CW） RT操作。由于不斷推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的工業(yè)化，由Cho首創(chuàng)的分子束外延（MBE）進(jìn)行的初始材料開發(fā)工作近年來已擴(kuò)展到更標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)平臺(tái)，用于材料生長(zhǎng)，金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積（MOCVD）mocvd生長(zhǎng)的QC激光器已經(jīng)迅速達(dá)到了與 ...

利用量子級(jí)聯(lián)激光和超靈敏麥克風(fēng)對(duì)爆炸物進(jìn)行對(duì)峙光聲探測(cè)（一）早在幾年，使用高功率中紅外激光源（如CO2激光器或光學(xué)參量振蕩器）進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)已有報(bào)道。一項(xiàng)早期的研究，作者將其命名為光聲探測(cè)和測(cè)距（PADAR），展示了利用PA效應(yīng)對(duì)氣體蒸氣進(jìn)行對(duì)峙探測(cè)和測(cè)距。近年來，對(duì)峙PA檢測(cè)也應(yīng)用于凝聚態(tài)介質(zhì)和液體。利用光熱效應(yīng)對(duì)爆炸物進(jìn)行對(duì)峙探測(cè)已有報(bào)道。該技術(shù)通過監(jiān)測(cè)爆炸樣品在CO2激光照射下的溫升，實(shí)現(xiàn)了對(duì)峙檢測(cè)。然而，在演示中，為了增加熱對(duì)比度，避免焦平面陣列（FPA）的熱飽和，將含有炸藥的土樣放置在平臺(tái)上，并以天空為背景。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)操作中，地面或背景溫度很容易使FPA飽和，從而難以區(qū)分溫差。在另一 ...

利用量子級(jí)聯(lián)激光和超靈敏麥克風(fēng)對(duì)爆炸物進(jìn)行對(duì)峙光聲探測(cè)（二）在我們的實(shí)驗(yàn)中，我們使用了一個(gè)發(fā)射波長(zhǎng)接近7.35 μm的QCL。激光器安裝在液氮冷卻的杜瓦瓶中。在LN2溫度下準(zhǔn)連續(xù)波（準(zhǔn)cw）條件下工作，重復(fù)頻率為~ 1.3 kHz，脈沖寬度為~ 250 μs?？梢哉{(diào)整重復(fù)頻率以匹配接收電路濾波器的共振頻率，提高信噪比。低溫LN2工作保證了輸出功率的提高和激光波長(zhǎng)的穩(wěn)定。此外，由于擴(kuò)聲信號(hào)與激光脈沖能量成正比，而不僅僅是與功率成正比，因此為了增加擴(kuò)聲信號(hào)的強(qiáng)度，實(shí)驗(yàn)中使用了較長(zhǎng)的脈沖寬度。中紅外區(qū)域的QCL波長(zhǎng)和TNT吸收光譜如圖1所示。圖中還顯示了在上述重復(fù)頻率和脈寬條件下準(zhǔn)連續(xù)波工作時(shí)的QC ...

調(diào)諧外光柵腔量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）在檢測(cè)水平上成功檢測(cè)另一種CWA模擬物，二甲基膦酸甲酯（DMMP），該檢測(cè)水平有助于確保公共安全和誤報(bào)率足夠低，以盡量減少不必要的經(jīng)濟(jì)中斷的發(fā)生。圖1采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)QCL芯片，長(zhǎng)3mm，增益中心為，為9:6 μm。在室溫下，該QCL在具有未涂層面的Fabry-Perot （FP）幾何結(jié)構(gòu)中運(yùn)行時(shí)，每個(gè)面產(chǎn)生約65mw的連續(xù)波功率。多模FP光譜覆蓋9450-9750 nm（圖1）。為了獲得在圖1所示的幾乎整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)可調(diào)諧的單頻可調(diào)諧功率輸出，我們將QCL增益芯片集成到物理長(zhǎng)度為27 mm的外部光柵腔配置中。將未涂覆的QCL增益芯片安裝在保持 ...