Iwadi tuntun lori awọn lasers semikondokito awọ-meji

Iwadi tuntun lori awọn lasers semikondokito awọ-meji

Awọn lasers disiki semikondokito (awọn lasers SDL), ti a tun mọ si inaro iho ita gbangba-emitting lasers (VECSEL), ti fa akiyesi pupọ ni awọn ọdun aipẹ. O daapọ awọn anfani ti ere semikondokito ati awọn isọdọtun-ipinle to lagbara. Kii ṣe ni imunadoko ni imunadoko ni aropin agbegbe itujade ti atilẹyin ipo ẹyọkan fun awọn lasers semikondokito mora, ṣugbọn tun ṣe ẹya apẹrẹ bandgap semikondokito rọ ati awọn abuda ere ohun elo giga. O le rii ni ọpọlọpọ awọn oju iṣẹlẹ ohun elo, bii ariwo kekeredín-ila ila lesao wu, ultra-kukuru ga-atunṣe pulse iran, ga-ipe harmonic iran, ati soda guide star ọna ẹrọ, bbl Pẹlu awọn ilosiwaju ti imo, ti o ga awọn ibeere ti a ti fi siwaju fun awọn oniwe-weful ni irọrun. Fun apẹẹrẹ, awọn orisun ina isọpọ-wefuli meji ti ṣe afihan iye ohun elo ti o ga julọ ni awọn aaye ti n yọju bii lidar atako-kikọlu, interferometry holographic, ibaraẹnisọrọ pipin iwẹ gigun, aarin-infurarẹẹdi tabi iran terahertz, ati awọn combs igbohunsafẹfẹ opiti awọ-pupọ. Bii o ṣe le ṣaṣeyọri itujade awọ meji-imọlẹ giga ni awọn lasers disiki semikondokito ati imunadoko idije ere ni imunadoko laarin awọn gigun gigun pupọ ti nigbagbogbo jẹ iṣoro iwadii ni aaye yii.

Laipe, a meji-awọsemikondokito lesaegbe ni China ti dabaa ohun aseyori ni ërún oniru lati koju yi ipenija. Nipasẹ iwadii nọmba ti o jinlẹ, wọn rii pe ni deede ṣiṣakoso iwọn otutu ti o ni ibatan kuatomu daradara ere sisẹ ati awọn ipa sisẹ microcavity semikondokito ni a nireti lati ṣaṣeyọri iṣakoso irọrun ti ere awọ-meji. Da lori eyi, ẹgbẹ naa ṣaṣeyọri apẹrẹ 960/1000 nm chirún ere-imọlẹ giga. Lesa yii n ṣiṣẹ ni ipo ipilẹ nitosi opin isọdi, pẹlu itanna ti o wu jade ti o ga to 310 MW/cm²sr.

Layer ere ti disiki semikondokito jẹ awọn micrometers diẹ nikan nipọn, ati pe a ṣẹda microcavity Fabry-Perot laarin wiwo semikondokito-air ati isale pinpin Bragg reflector. Itoju microcavity semikondokito bi àlẹmọ iwoye ti a ṣe sinu ti chirún yoo ṣe iyipada ere ti kuatomu daradara. Nibayi, ipa sisẹ microcavity ati ere semikondokito ni awọn oṣuwọn fiseete otutu oriṣiriṣi. Ni idapọ pẹlu iṣakoso iwọn otutu, iyipada ati ilana ti awọn iwọn gigun ti o wu le ṣee ṣe. Da lori awọn abuda wọnyi, ẹgbẹ naa ṣe iṣiro ati ṣeto ere tente oke ti kuatomu daradara ni 950 nm ni iwọn otutu 300 K, pẹlu iwọn iwọn otutu fiseete ti igbi anfani jẹ isunmọ 0.37 nm/K. Lẹhinna, ẹgbẹ naa ṣe apẹrẹ ifosiwewe idiwọ gigun ti chirún nipa lilo ọna matrix gbigbe, pẹlu awọn iwọn gigun ti o to 960 nm ati 1000 nm ni atele. Awọn iṣeṣiro ṣe afihan pe oṣuwọn fiseete otutu jẹ 0.08 nm/K nikan. Nipa lilo imọ-ẹrọ idasile eruku kemikali irin-Organic fun idagbasoke epitaxial ati imudara ilana idagbasoke nigbagbogbo, awọn eerun ere ti o ni agbara giga ni a ṣe ni aṣeyọri. Awọn abajade wiwọn ti photoluminescence jẹ ibamu patapata pẹlu awọn abajade kikopa. Lati dinku fifuye igbona ati ṣaṣeyọri gbigbe agbara giga, ilana iṣakojọpọ chirún semikondokito-diamond ti ni idagbasoke siwaju sii.

Lẹhin ipari iṣakojọpọ chirún, ẹgbẹ naa ṣe igbelewọn okeerẹ ti iṣẹ laser rẹ. Ni ipo iṣiṣẹ lemọlemọfún, nipa ṣiṣakoso agbara fifa soke tabi iwọn otutu ifọwọ ooru, iwọn gigun itujade le ṣe atunṣe ni irọrun laarin 960 nm ati 1000 nm. Nigbati agbara fifa ba wa laarin iwọn kan pato, lesa naa tun le ṣaṣeyọri iṣẹ iṣiṣẹ gigun-meji, pẹlu aarin gigun ti o to 39.4 nm. Ni akoko yii, agbara igbi lemọlemọfún ti o pọju de ọdọ 3.8 W. Nibayi, lesa n ṣiṣẹ ni ipo ipilẹ nitosi opin ipinya, pẹlu ifosiwewe didara tan ina M² ti 1.1 nikan ati imọlẹ bi giga bi isunmọ 310 MW/cm²sr. Ẹgbẹ naa tun ṣe iwadii lori iṣẹ igbi ti o tẹsiwaju kioto-tẹsiwaju ti awọnlesa. A ṣe akiyesi ami ifihan igbohunsafẹfẹ apao ni aṣeyọri nipasẹ fifi LiB₃O₅ kirisita opiti aiṣedeede sinu iho gbigbo, ifẹsẹmulẹ imuṣiṣẹpọ ti awọn iwọn gigun meji.

Nipasẹ apẹrẹ chirún onilàkaye yii, apapo Organic ti kuatomu daradara sisẹ ere daradara ati sisẹ microcavity ti ṣaṣeyọri, fifi ipilẹ apẹrẹ kan fun riri ti awọn orisun laser awọ-meji. Ni awọn ofin ti awọn afihan iṣẹ ṣiṣe, laser awọ-awọ meji-chip kan ṣaṣeyọri imọlẹ giga, irọrun giga ati iṣelọpọ tan ina coaxial deede. Imọlẹ rẹ wa ni ipele asiwaju agbaye ni aaye lọwọlọwọ ti awọn lasers semikondokito-awọ-awọ ẹyọkan. Ni awọn ofin ti ohun elo ti o wulo, aṣeyọri yii ni a nireti lati mu imunadoko ni imunadoko wiwa deede ati agbara kikọlu-kikọlu ti lidar awọ-pupọ ni awọn agbegbe eka nipa gbigbe imọlẹ giga rẹ ati awọn abuda awọ-meji. Ni aaye ti awọn combs igbohunsafẹfẹ opitika, iṣẹjade iwin-meji iduroṣinṣin le pese atilẹyin pataki fun awọn ohun elo bii wiwọn iwoye kongẹ ati oye opiti ipinnu giga.