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高功率中红外量子级联激光器设计研究
1
作者 常俊利 索华东 +1 位作者 段凯 朱国利 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期855-860,共6页
为了解决国产中红外波段半导体单靶条输出激光功率低,暂时无法在工业上大规模应用的问题。提出将四个半导体靶条激光模块进行空间合束,从而提高中红外波段量子级联激光器总的输出功率。通过设计镜片与微调光路等光束整形技术,很好的解... 为了解决国产中红外波段半导体单靶条输出激光功率低,暂时无法在工业上大规模应用的问题。提出将四个半导体靶条激光模块进行空间合束,从而提高中红外波段量子级联激光器总的输出功率。通过设计镜片与微调光路等光束整形技术,很好的解决了四路激光在空间合束过程中遇到的光束质量变差,光束整形、合束后如何改善光束质量问题;驱动控制与控温模块中,电流驱动控制电路和控温电路精确的对输入激光器的电压,电流,温度进行稳定控制,使量子级联激光器在室温下能够实现稳定的高功率输出。设计出高的室温输出功率、较小发散角、窄线宽和宽带可调谐的量子级联激光器具有重要的社会和军事意义,也有广泛的实用前景。 展开更多
关键词 中红外波段量子级联激光器 空间合束 光束整形技术 驱动控制与控温模块
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MOCVD生长的中红外高功率量子级联激光器
2
作者 杨鹏昌 李曼 +4 位作者 孙永强 程凤敏 翟慎强 刘峰奇 张锦川 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期794-799,共6页
量子级联激光器(QCL)是中远红外波段的优质光源,具有体积小、重量轻、电光转化效率高等诸多优势,在传感、通信和国防等领域有重要的应用前景。金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为更高效的外延方式,应发展适用于QCL的MOCVD外延生长... 量子级联激光器(QCL)是中远红外波段的优质光源,具有体积小、重量轻、电光转化效率高等诸多优势,在传感、通信和国防等领域有重要的应用前景。金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术作为更高效的外延方式,应发展适用于QCL的MOCVD外延生长技术以满足快速增长的市场需求。本文报道了全结构由MOCVD技术外延的QCL,通过将传统的“双声子共振”有源区结构修订为“单声子共振结合连续态抽取”结构,减少了电子的热逃逸,改善了器件的温度特性。针对该结构,进一步改变了有源区的掺杂浓度,并对比了不同掺杂浓度对器件性能的影响。腔长8 mm、平均脊宽约6.7μm的较高掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达3.43 W,中心波长约4.6μm,电光转化效率达13.1%;8 mm腔长的较低掺杂有源区器件在20℃下连续输出功率达2.73 W,中心波长约4.5μm,阈值电流仅0.56 A,峰值电光转化效率达15.6%。器件的输出功率和电光转化效率较之前文献报道的MOCVD制备的QCL有明显提高。该结果表明,MOCVD完全具备生长高功率QCL的能力,这对推动QCL的技术进步具有重要意义。 展开更多
关键词 量子级联激光器 中红外 高功率 金属有机物化学气相沉积
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双有源区结构4.7μm中波红外量子级联激光器
3
作者 王渝沛 章宇航 +8 位作者 罗晓玥 钱晨灏 程洋 赵武 魏志祥 韩迪仪 孙方圆 王俊 周大勇 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1042-1049,共8页
本文报道了一种基于双有源区的4.7μm中波红外量子级联激光器,脊宽为9.5μm,可实现室温连续基横模工作。通过在单有源区中心插入0.8μm InP间隔层,将原有的单有源区转变成双有源区结构,可显著降低器件有源区的峰值温度,同时抑制高阶横... 本文报道了一种基于双有源区的4.7μm中波红外量子级联激光器,脊宽为9.5μm,可实现室温连续基横模工作。通过在单有源区中心插入0.8μm InP间隔层,将原有的单有源区转变成双有源区结构,可显著降低器件有源区的峰值温度,同时抑制高阶横模的产生。在288 K温度下,腔长为5 mm的双有源区器件的阈值电流密度为1.14 kA/cm2,连续输出功率为0.71 W,快轴发散角为27.3°,慢轴发散角为18.1°。同采用常规单有源区结构器件相比,采用双有源区结构的器件,其最大光输出功率未出现退化,同时器件慢轴方向由多模变化为基横模,光束质量得到了显著改善。本工作为改善高功率中波量子级联激光器的慢轴光束质量提供了一种解决思路。 展开更多
关键词 中红外 量子级联激光器 双有源区 金属有机物化学气相沉积 连续输出
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采用4.8μm中红外量子级联激光器的痕量一氧化碳气体检测仪 被引量：11
4
作者 陈晨 王彪 +2 位作者 李春光 李健 王一丁 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期838-842,共5页
一氧化碳是一种无色、无味、有毒、易燃的危险气体,且低浓度的该气体可以使人中毒、窒息、危及生命。因此研制一种能够检测一氧化碳气体浓度的检测仪意义重大,尤其在环境复杂(湿度和粉尘浓度都很大)的矿井下。本文所述的是一种紧凑型检... 一氧化碳是一种无色、无味、有毒、易燃的危险气体,且低浓度的该气体可以使人中毒、窒息、危及生命。因此研制一种能够检测一氧化碳气体浓度的检测仪意义重大,尤其在环境复杂(湿度和粉尘浓度都很大)的矿井下。本文所述的是一种紧凑型检测仪器,其能够灵敏、快速、连续地监测环境空气中痕量一氧化碳气体浓度。该仪器采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器(QCL)和红外碲镉汞探测器的最新半导体技术,结合中红外光程长度为76m的多次反射herriott吸收气室,可以在4s的采样时间内实现40nmol·mol-1气体检测灵敏度。同时,该仪器利用差分吸收光谱检测原理,设计了双光路双通道空间光学结构,消除了电调制光源所带来的不稳定性,有效地提高了仪器浓度检测下限。实验表明,该仪器通过所集成的气体浓度反演算法,能够在无需校准的情况下,可以用于环境监测中的实地痕量气体测量,并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的QCL来测量其他气体。 展开更多
关键词 一氧化碳 中红外量子级联激光器 herriott吸收气室 痕量气体测量
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室温连续中红外量子级联激光器驱动电源的研制 被引量：4
5
作者 付丽 党敬民 +3 位作者 苗春壮 陈晨 郑传涛 王一丁(指导) 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期30-37,共8页
为了满足中红外波长调制光谱技术中室温连续中红外量子级联激光器的驱动要求,设计并研制了一种量子级联激光器驱动电源系统.首先,设计了直接数字合成模块来产生直流、锯齿波和正弦波的叠加驱动信号以调谐激光器的电流,进而调制其输出波... 为了满足中红外波长调制光谱技术中室温连续中红外量子级联激光器的驱动要求,设计并研制了一种量子级联激光器驱动电源系统.首先,设计了直接数字合成模块来产生直流、锯齿波和正弦波的叠加驱动信号以调谐激光器的电流,进而调制其输出波长;其次,设计了高速(约40ns)过流保护电路,配合电压深度负反馈原理,保证激光器工作的可靠性,提高激光器电流的稳定度;再次,将比例-积分-微分软件算法与温度模拟控制电路相结合,在简化电路结构的同时,有效地控制和稳定激光器的温度,防止因温度变化造成激光器输出波长的漂移和发光功率的波动.利用该驱动电源系统对中科院半导体所研制的中心波长为4.76μm的量子级联激光器做驱动测试,结果表明:驱动电源系统电流调节的线性度为0.0068%,驱动电源的长期(240h)电流稳定度为4.99×10-5,量子级联激光器的光强稳定度为5.07×10-4,控温稳定性为0.01℃,温度稳定时间为17s;当量子级联激光器的驱动电流为330mA,温度为21℃时,在240h内峰值波长的漂移为±0.02nm. 展开更多
关键词 光电子学 中红外 量子级联激光器 电源 驱动电路
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中远红外量子级联激光器研究进展(特邀) 被引量：15
6
作者 赵越 张锦川 +3 位作者 刘传威 王利军 刘俊岐 刘峰奇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1-10,共10页
量子级联激光器具有效率高、体积小、功耗低、波长可大范围选取的特点,已经被广泛应用于定向红外对抗系统、自由空间光通信和痕量气体传感等领域。回顾了量子级联激光器近20年的进展。首先总结了量子级联激光器的总体发展历程和发光原理... 量子级联激光器具有效率高、体积小、功耗低、波长可大范围选取的特点,已经被广泛应用于定向红外对抗系统、自由空间光通信和痕量气体传感等领域。回顾了量子级联激光器近20年的进展。首先总结了量子级联激光器的总体发展历程和发光原理;接着介绍了主要用于定向红外对抗的大功率量子级联激光器的几种典型有源区结构设计,然后讨论了气体传感用的单模分布反馈量子级联激光器;接着又论述了单片集成高亮度量子级联激光器相干阵列的研究情况;此外,还介绍了自由空间通信用的量子级联激光器的发展情况;最后,描述了近些年才出现中红外量子级联激光器光频梳的研究进展。 展开更多
关键词 量子级联激光器 定向红外对抗 自由空间通信 相位锁定阵列 光频梳
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采用7.5μm中红外量子级联激光器的痕量甲烷气体检测仪 被引量：2
7
作者 陈晨 党敬民 +2 位作者 黄渐强 杨悦 王一丁 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3146-3150,共5页
一种具有高稳定性和高敏感度的紧凑型仪器,能精确、实时、实地连续测量和显示环境空气中的痕量甲烷(CH4)浓度。仪器采用了已集成热电制冷器激射波长为7.5μm的法布里-珀罗量子级联激光器(QCL)在室温脉冲工作模式下的最新技术,以覆盖CH4... 一种具有高稳定性和高敏感度的紧凑型仪器,能精确、实时、实地连续测量和显示环境空气中的痕量甲烷(CH4)浓度。仪器采用了已集成热电制冷器激射波长为7.5μm的法布里-珀罗量子级联激光器(QCL)在室温脉冲工作模式下的最新技术,以覆盖CH4位于ν4附近基频特征吸收谱带。同时,采用高品质液氮制冷碲镉汞中红外探测器,配合全反射镀金椭球反射镜一同使用,在20cm单路径开放式光路吸收气室环境下,确保被测甲烷气体浓度为200μmol.mol-1的实验条件下保持稳定度高达5.2×10-3。此仪器所集成的软件算法通过时间鉴别电子技术实现对QCL控制,能够在无需校准的情况下,提供连续痕量甲烷气体检测。实验表明,仪器可以用于环境监测中的实地痕量气体测量,并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的QCL来测量其他气体。 展开更多
关键词 痕量甲烷 热电制冷器 量子级联激光器 液氮制冷 碲镉汞中红外探测器 时间鉴别电子技术
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高功率中红外量子级联激光器模块 被引量：1
8
作者 李森森 王毕艺 +13 位作者 周冠军 刘强虎 毕祥丽 吴凡 王津楠 李玉 杨瑞瑶 王巾 许宏 张景胜 赵万利 蔡军 吴卓昆 闫秀生 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期290-290,共1页
量子级联激光器(QCL)是一类新型半导体激光器,利用量子级联激光器产生中红外波段(3~5μm)激光是目前的研究热点。尤其是随着中红外激光在定向红外对抗系统、自由空间光通信和痕量气体传感等领域的应用,QCL更加受到人们重视。QCL在中红... 量子级联激光器(QCL)是一类新型半导体激光器,利用量子级联激光器产生中红外波段(3~5μm)激光是目前的研究热点。尤其是随着中红外激光在定向红外对抗系统、自由空间光通信和痕量气体传感等领域的应用,QCL更加受到人们重视。QCL在中红外波段的辐射是独特的优势,具有体积小、质量轻、可直接电调制、电光效率高等特点。基于最先进的量子阱外延层生长技术,采用磷化铟为基底、高可靠性脊波导结构,采用法布里-珀罗腔型的量子级联激光器能够输出单管功率1W量级的的中红外波段激光。 展开更多
关键词 量子级联激光器 中红外波段 自由空间光通信 半导体激光器 磷化铟 中红外激光 脊波导 定向红外对抗系统
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室温下LD泵浦Er:YSGG级联激光器技术研究
9
作者 关诗卉 余洋 +1 位作者 焦雨凇 高春清 《光子学报》 北大核心 2025年第6期1-9,共9页
报道了室温下半导体激光泵浦的Er∶YSGG级联激光器,实现了近红外波段1645 nm和中红外波段~3μm激光的共同输出,并且级联方法显著提高了中红外激光的斜效率。在连续泵浦下Er∶YSGG级联激光器输出的中红外激光的最大功率为448 mW,斜效率为... 报道了室温下半导体激光泵浦的Er∶YSGG级联激光器,实现了近红外波段1645 nm和中红外波段~3μm激光的共同输出,并且级联方法显著提高了中红外激光的斜效率。在连续泵浦下Er∶YSGG级联激光器输出的中红外激光的最大功率为448 mW,斜效率为8.2%;在50 Hz泵浦频率下中红外激光的最大输出能量为3.47 mJ。根据小信号增益和玻尔兹曼因子分布对2799 nm、2829 nm、2870 nm、2925 nm四个中红外发射波长的变化进行了分析,结果表明Er∶YSGG晶体可实现室温下连续级联激光输出,并且级联方法有助于中红外激光输出性能的提高,为高效Er∶YSGG中红外激光器提供了一种技术途径。 展开更多
关键词 Er激光器 中红外激光 级联激光器 Er∶YSGG
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高性能锑化物中红外半导体激光器的研究进展 被引量：1
10
作者 曹钧天 杨成奥 +12 位作者 陈益航 余红光 石建美 王天放 闻皓冉 王致远 耿峥琦 张宇 赵有文 吴东海 徐应强 倪海桥 牛智川 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期790-798,共9页
半导体材料体系经历了3次重要迭代,在微电子、通信、人工智能、碳中和等重要领域得到了广泛应用。随着高新技术的快速发展,锑化物半导体作为最具发展前景的第4代半导体材料之一,在开发下一代高性能、小体积、低功耗、低成本的红外光电... 半导体材料体系经历了3次重要迭代,在微电子、通信、人工智能、碳中和等重要领域得到了广泛应用。随着高新技术的快速发展,锑化物半导体作为最具发展前景的第4代半导体材料之一,在开发下一代高性能、小体积、低功耗、低成本的红外光电器件领域具有独特的优势和广阔的应用前景。综述了锑化物半导体激光器的发展过程和国内外的研究现状,分析了器件结构设计、材料外延、模式选择、波长扩展等关键问题,阐述了采用分子束外延技术生长高性能锑化物量子阱激光器,实现大功率、单模、高光束质量的锑化物激光器的设计方案和关键工艺技术,并对兼具低成本、高成品率、大功率等优异特性的单模锑化物激光器的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 激光器 锑化物 中红外 量子阱激光器
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基于中红外量子级联激光器系统的甲醛和甲烷光谱检测（英文） 被引量：5
11
作者 王玲芳 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期591-597,共7页
采用相对灵敏度为3.61×10^-6 cm^-1Hz^-1/2的QCL气体检测系统对室温下的甲醛气体进行了吸收光谱的测试,采用F-P标准具对系统进行相对频率校准,根据此波段甲烷的吸收谱线对甲醛吸收光谱进行绝对频率校准.当调谐QCL工作温度为-15℃... 采用相对灵敏度为3.61×10^-6 cm^-1Hz^-1/2的QCL气体检测系统对室温下的甲醛气体进行了吸收光谱的测试,采用F-P标准具对系统进行相对频率校准,根据此波段甲烷的吸收谱线对甲醛吸收光谱进行绝对频率校准.当调谐QCL工作温度为-15℃～20℃,以每5℃变化时,采集并处理相应的频率调谐光谱.采用He,Ne,Kr,O2和CO2作为本波段的非吸收性缓冲气体作用于甲醛,通过计算光谱数据得出1 253.143 92 cm-1处甲醛的吸收线强度.给出了N2中的展宽光谱以及相应的光谱数据处理残差结果,并对结果进行了分析。 展开更多
关键词 中红外光谱 分布反馈式量子级联激光器 甲醛 甲烷 频率校准
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基于中红外量子级联激光器的痕量CO检测仪研制 被引量：1
12
作者 刘红平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1140-1144,共5页
为了提高一氧化碳(CO)气体浓度的检测下限和灵敏度,研制了一种痕量CO检测仪。该检测仪采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器(QCL),结合中红外光程长度为76 m的多次反射herriott吸收气室,有效地提高了CO气体浓度检测下限和灵敏度... 为了提高一氧化碳(CO)气体浓度的检测下限和灵敏度,研制了一种痕量CO检测仪。该检测仪采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器(QCL),结合中红外光程长度为76 m的多次反射herriott吸收气室,有效地提高了CO气体浓度检测下限和灵敏度。同时,利用差分双光路空间光学结构,消除了电调制光源所带来的不稳定性。实验表明,该检测仪能够灵敏、快速和连续地检测环境空气中痕量CO气体浓度,在4 s的采样时间内达到了40 nmol/mol气体检测灵敏度,也可通过替换在不同波长下运行的QCL测量其它气体。 展开更多
关键词 一氧化碳 中红外量子级联激光器 Herriott吸收气室 痕量气体测量
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基于分子吸收的中红外量子级联激光器频率锁定技术
13
作者 王春晖 杨娜娜 +3 位作者 方波 韦娜娜 赵卫雄 张为俊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2363-2368,共6页
量子级联激光器(QCL)具有出射功率高、覆盖范围宽等优点,在中红外探测领域发挥重要作用。由于激光器对外界环境变化的敏感性导致激光波长波动,在400 s的观测时间内频率漂移峰峰值高达180 MHz,在一定程度上限制了QCL激光器的性能,影响分... 量子级联激光器(QCL)具有出射功率高、覆盖范围宽等优点,在中红外探测领域发挥重要作用。由于激光器对外界环境变化的敏感性导致激光波长波动,在400 s的观测时间内频率漂移峰峰值高达180 MHz,在一定程度上限制了QCL激光器的性能,影响分子光谱探测的准确度。频率锁定技术作为改善激光器运行状态最有效的方法在中红外区域得到广泛应用。该研究发展了一种基于气体分子吸收的QCL激光频率锁定技术,以5.3μm QCL激光器为例,采用调制激光波长的方法将激光频率锁定于一氧化氮(NO)分子1875.8128 cm^(-1)处的吸收峰上。介绍了误差信号的产生原理,分析了使用三次谐波信号作为误差信号用于频率锁定的优越性。使用长30 cm的单通道NO吸收池得到了高信噪比(SNR)的NO吸收信号,标定了三次谐波幅值电压与激光频率的转换系数。并对锁定过程进行详细的介绍,探究了反馈控制回路中比例、积分、微分参数设置在激光锁频过程的重要性,给定了详细的锁定参数。主动干扰激光器锁定,从扰动开始至恢复稳定的时间好于40 ms,证明了该锁定系统可以抵抗外界干扰迅速响应并保持稳定。使用误差信号的波动结合电压-频率转换系数分析了频率锁定系统的稳定性,在10 ms的积分时间下频率漂移好于673 kHz,Allan方差分析结果显示,当积分时间延长至100 s时,相对频率漂移为4.5 kHz(对应稳定度为8×10^(-11)),有效提高了激光频率的长期稳定性。这种使用直接调制激光器而不需要使用外部调制器件的方法,简化了系统复杂度的同时也提升光学探测系统的探测性能。 展开更多
关键词 量子级联激光器 中红外 频率锁定 比例、积分、微分控制 波长调制技术
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纳秒级脉冲型群红外量子级联激光器驱动电源 被引量：30
14
作者 党敬民 翟冰 +2 位作者 高宗丽 陈晨 王一丁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2209-2216,共8页
由于红外混合气体的检测方法要求电源具有驱动群红外量子级联激光器(QCL)的能力,本文设计并研制了一种新型群QCL驱动电源。为了避免驱动电流多路输出的交叉影响,该电源采用了时分复用控制方案,并结合高速模拟比例-积分(PI)反馈,实现了... 由于红外混合气体的检测方法要求电源具有驱动群红外量子级联激光器(QCL)的能力,本文设计并研制了一种新型群QCL驱动电源。为了避免驱动电流多路输出的交叉影响,该电源采用了时分复用控制方案,并结合高速模拟比例-积分(PI)反馈,实现了每一条输出支路电流的独立调节。系统采用脉冲频率调制(PFM)与脉冲宽度调制(PWM)相结合的方法,改善了驱动脉冲的频率及脉宽特性,确保了各支路激光器均工作在最佳状态。利用该驱动电源对中国科学院半导体所研制的中心波长分别为4.8,7.49,7.71和10.7μm的4种QCL进行了驱动测试。结果表明:在长时间(220h)运行中,系统驱动电流长期稳定度为4.62×10-6,线性度为0.029 1%,满足驱动群量子级联激光器的要求,为红外混合气体的检测提供了可靠的保障。 展开更多
关键词 红外混合气体检测 群红外量子级联激光器（QCL） 驱动电源 时分复用（TDM）
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基于量子级联激光器的中远红外高反射率测量
15
作者 赵同凯 韩艳玲 曲哲超 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期47-50,共4页
利用光腔衰荡技术开展了中远红外波段的高反镜反射率测量研究。以中心波长9.7μm附近的脉冲量子级联激光器为光源,构建了高反射率测量实验装置。利用该装置对不同腔长下腔镜的反射率进行了测量,最终测定其反射率为99.9464%,测量重复性... 利用光腔衰荡技术开展了中远红外波段的高反镜反射率测量研究。以中心波长9.7μm附近的脉冲量子级联激光器为光源,构建了高反射率测量实验装置。利用该装置对不同腔长下腔镜的反射率进行了测量,最终测定其反射率为99.9464%,测量重复性误差优于0.0014%。实验表明该测量装置重复性精度高,可用于中远红外高反镜反射率的精确测量。 展开更多
关键词 红外测量 高反射率 量子级联激光器 光腔衰荡
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基于MOCVD生长的4.6μm中红外量子级联激光器 被引量：5
16
作者 庞磊 程洋 +5 位作者 赵武 谭少阳 郭银涛 李波 王俊 周大勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期179-184,共6页
中红外量子级联激光器在红外对抗、痕量气体检测、自由空间光通信等领域具有广阔的应用前景,采用MOCVD生长量子级联激光器的方法具有生产效率高、可做再生长、便于多组分生长等优点。报道了可室温连续波工作的中红外量子级联激光器,波长... 中红外量子级联激光器在红外对抗、痕量气体检测、自由空间光通信等领域具有广阔的应用前景,采用MOCVD生长量子级联激光器的方法具有生产效率高、可做再生长、便于多组分生长等优点。报道了可室温连续波工作的中红外量子级联激光器,波长4.6μm,采用MOCVD生长应变补偿的InGaAs/InAlAs材料。实验探究了不同掺杂对芯片性能的影响,通过优化掺杂浓度提升了器件性能。腔长3 mm,脊宽13μm的芯片在288 K的温度下,脉冲模式下最大峰值功率达到722 mW,电光转换效率和阈值电流密度分别为6.3%和1.04 kA/cm^(2),在连续模式下功率输出达到364 mW。文中成功实现了用MOCVD生长中红外量子级联激光器,为中红外波段的激光应用提供了技术支撑。 展开更多
关键词 中红外 量子级联激光器 金属有机物化学气相沉积 掺杂优化 连续波工作
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基于量子级联激光器的红外光谱技术评述 被引量：6
17
作者 温中泉 陈刚 +1 位作者 彭琛 袁伟青 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期949-953,共5页
量子级联激光器是一种新型的红外相干光源。利用量子理论与带隙工程,量子级联激光器可实现3μm到100μm波长范围内的任意输出波长。由于大多数气体分子的特征光谱都集中在中红外波段,而中红外量子级联激光器具有功率高、线宽窄、扫描速... 量子级联激光器是一种新型的红外相干光源。利用量子理论与带隙工程,量子级联激光器可实现3μm到100μm波长范围内的任意输出波长。由于大多数气体分子的特征光谱都集中在中红外波段,而中红外量子级联激光器具有功率高、线宽窄、扫描速度快等独特的优点,因此,基于量子级联激光器的红外光谱技术已成为气体检测技术的研究热点。尤其是,近年来室温激光器性能得到不断的完善,输出功率和电光转换效率得到了极大的提高,这在很大程度上推动了红外激光光谱技术的迅速发展。本文根据工作原理,分别介绍了基于直接吸收谱检测、相位调制光谱检测、光声调制光谱检测和法拉第旋光效应光谱检测的量子级联激光器红外光谱检测技术,并对其实现方法和应用情况进行了介绍。 展开更多
关键词 量子级联激光器 红外光谱技术 激光光谱技术
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中、远红外双波段激光器的性能优化 被引量：5
18
作者 袁圣付 罗威 +1 位作者 钟炜 孙旭 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期404-407,共4页
对两根放电管驱动的中、远红外双波段（3～5 μm＆8～ 12 μm）激光器的输出镜透过率、输出窗口等器件与参数进行了优化,试验获得了25.5 W的中、远红外双波段激光输出,两个单波段的输出功率均大于10 W,中红外波段DF激光为TEM00模,远红... 对两根放电管驱动的中、远红外双波段（3～5 μm＆8～ 12 μm）激光器的输出镜透过率、输出窗口等器件与参数进行了优化,试验获得了25.5 W的中、远红外双波段激光输出,两个单波段的输出功率均大于10 W,中红外波段DF激光为TEM00模,远红外波段CO2激光为TEM20模.利用φ8 mm光阑对双波段激光器的横模进行了选择,试验获得了15.4 W的TEM00基横模双波段激光输出.为红外双/多波段探测器阵列及相关系统的应用研究提供了激光光源. 展开更多
关键词 中红外和远红外 DF&CO2双波段激光器 红外探测器阵列 激光束横模
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中红外量子级联激光器的光子集成(特邀) 被引量：2
19
作者 朱纯凡 王贤耿 +1 位作者 汪祥 王瑞军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期53-59,共7页
中红外光子集成芯片在环保监测、医疗诊断和国防安全等领域具有广泛的应用前景,但激光光源与无源波导光路的片上集成仍是中红外集成光学需要攻克的关键难题之一。量子级联激光器(QCL)是中红外波段的重要半导体激光光源,文中介绍了近几... 中红外光子集成芯片在环保监测、医疗诊断和国防安全等领域具有广泛的应用前景,但激光光源与无源波导光路的片上集成仍是中红外集成光学需要攻克的关键难题之一。量子级联激光器(QCL)是中红外波段的重要半导体激光光源,文中介绍了近几年中红外QCL在光子集成方面的研究进展,包括InP基单片集成、硅基单片集成、硅基异质键合集成和Ⅲ-Ⅴ/锗混合外腔激光器。 展开更多
关键词 量子级联激光器 光子集成 中红外 硅基光子学 光学传感
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中、远红外双波段激光器发射光谱测量与评估 被引量：3
20
作者 袁圣付 罗威 +1 位作者 邹前进 闫宝珠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期83-87,共5页
在分析中远红外双波段(氟化氘与一氧化碳)激光器发射光谱的基本特征和分光型谱仪存在高级次光谱混叠等问题的基础上,选定Tensor37干涉型遥测光谱仪并利用黑体标定出仪器响应函数;对中、远红外双波段激光器光谱进行了模拟测量和实际测量... 在分析中远红外双波段(氟化氘与一氧化碳)激光器发射光谱的基本特征和分光型谱仪存在高级次光谱混叠等问题的基础上,选定Tensor37干涉型遥测光谱仪并利用黑体标定出仪器响应函数;对中、远红外双波段激光器光谱进行了模拟测量和实际测量,分析评估了双波段激光器的谱线成分、峰值变化、测量精度和相对强度等,为双波段激光器的介质参数计算、运转参数优化以及红外应用提供有效数据。 展开更多
关键词 光谱测量与评估 中红外 远红外 双波段激光器 红外应用
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