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ICL激光器
閱讀�4742�(shí)間:2017-08-29 15:38:36

    ICL激光器,英文即Interband Cascade Lasers(帶間級(jí)�(lián)激光器�,簡稱ICL激光器,是一種有效的全固化中紅外光源,具有廣泛的�(yīng)用前景,廣泛�(yīng)用于通信、痕量氣體監(jiān)�(cè)、電子對(duì)抗和�(huán)境監(jiān)控等�(lǐng)域[1-2]  。ICL激光器提出為了解決QCL 存在的問��1994 年美國加利福尼亞技�(shù)研究所噴氣推�(jìn)�(shí)�(yàn)室的Rui.Q.Yang首先提出了第二型帶間�(jí)�(lián)激光器(ICL) 的概�。破隙型的InAs/AlSb/GaSb 超晶格具有較大的�(dǎo)帶不連續(xù),能提供非常好的自由載流子限�,而且GaSb, InAs及AlSb 的晶格常�(shù)非常接近,有利于生長高質(zhì)量材料,因此它很適合做第二型ICL 的材��

�(jìn)�

    第二型ICL的概念提出以�,理論預(yù)�(cè)它能夠在室溫下以連續(xù)�(CW) 模式激射,且具有高的輸出功率和低的閾值電流密�。許多研究機(jī)�(gòu)�(duì)第二型ICL �(jìn)行了大量的研究,其中包括休斯敦大�(xué)真空外延中心、美國海軍實(shí)�(yàn)室、美國陸軍實(shí)�(yàn)室和加利福尼亞技�(shù)研究所噴氣推�(jìn)力實(shí)�(yàn)室等,比如國外SPIE�(wǎng)站上面關(guān)于ICL激光器的發(fā)展和�(yīng)用介紹。但國內(nèi)尚未有這類型激光器的相�(guān)�(bào)��

�(yīng)�

    在一份國外關(guān)于ICL激光器的報(bào)告中,ICL激光器已經(jīng)得到了初步應(yīng)�,比如德國Nanoplus GmbH�(lián)合維爾茨堡大�(xué)等研究機(jī)�(gòu),已�(jīng)成功推出�3-6μm 波長范圍的ICL激光器,在這�(gè)波長范圍�(nèi),具有非常多高靈敏度的氣體吸收線,比如CH4, HCl, CH2O, HBr, CO, CO2, NO� H2O�,將�(huì)給激光氣體分析應(yīng)用帶來全新的�(yīng)�,以《OSA—The Optical Society》雜志發(fā)表的3493nm ICL激光器�(yīng)用為��

    下圖是ICL激光器�(shí)物圖,采用TO66封裝�

ICL激光器實(shí)物圖

    3-6μm ICL激光器可以用于以下各種氣體的高靈敏度分析:

未來

    雖然帶間�(jí)�(lián)激光器已經(jīng)取得了很大的�(jìn)�,但是閾值電流密度仍然很�,需要更�(jìn)一步的研究和發(fā)展才能達(dá)到理論值。首先是波導(dǎo)的設(shè)�(jì), 波導(dǎo)必須能夠有效地限制光�,表�(xiàn)出很低的光損�,并能有效地將載流子從電極傳�?shù)�?jí)�(lián)區(qū)。其次是俄歇�(fù)合的限制,俄歇復(fù)合對(duì)ICL 的工作性能影響非常�,俄歇復(fù)合過程的深入研究有助于改善器件的性能。此�,與InP 基和GaAs 基QCL 等半�(dǎo)體激光器技�(shù)相比,ICL 的器件制作和MBE 生長參量都尚未化,因�,第二型ICL 還有很大的發(fā)展空間�

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