近日,英恒研究院和英恒光子学研究团队在中红外带间级联激光器(ICL)中的带间级联激光器(ICL)研究取得了重要进展,相关团队实现了一系列高性能、室温连续运行、多台带间级联激光器6 m 和 52μm。
目前,大多数带间级联激光器生长在gasb衬底上,而Catson团队报道的带间级联激光器生长在INAS衬底上,波导包层由INAS ALSB超晶格和高掺杂INAS层组成。 与常见的GASB基带间级联激光器相比,INAS基带间激光器在更长的波长(例如,超过45 m),具有较低的阈值电流密度。
a)4.波长为 6 m、腔长为 2 mm、脊宽为 10 m 的器件在 20 到 64 之间连续激光光谱;
b) 同一器件的连续电流-电压-功率曲线在 20 到 64 之间。
对于 4波长为6 m的带间级联激光器和室温脉冲阈值电流密度为292 A cm的宽脊器件;腔体长度为 2 mm、脊宽为 10 m 的窄脊器件在室温下可连续运行长达 64 小时,输出功率为 20 mW在相似的波长下,这是迄今为止报道的最高连续工作温度。 对于 5室温下波长为2 m的带间级联激光器和阈值电流密度为306 cm的宽脊器件腔体长度为 2 mm、脊宽为 10 m 的窄脊器件在室温下的最大连续工作温度为 41,输出功率为 10 mW相似波长下的阈值电流密度是报告的最低水平。 相关**“基于inas的带间级联激光器的高温连续操作”(doi:10.)1063/5.0171089)和“基于INAS的带间级联激光器在517 μm in continuous w**e above room temperature”(10.1109/lpt.2023.3335856) 分别发表在《应用物理快报》和《IEEE Photonics Technology Letters》上。
a)5.波长为 2 m、腔长为 2 mm、脊宽为 10 m 的器件具有 15 到 41 之间的连续激光光谱;(b)基于能带工程和量子力学制备激光器的15-41间连续电流-电压-功率曲线带间级联激光器,技术含量高,开发难度大,是我国纳米和量子器件核心技术的重要体现。在医学诊断和自由空间通信领域具有重要的应用价值和科学意义。带间级联激光器的最初概念是由俄克拉荷马大学的Rui Q. Yang教授提出的Yang)于2024年首次提出,目前的结构基本基于近晶格匹配的Inas GASB ALSB第35族材料体系,活性区多为INAS GASB II类量子阱,可覆盖从中红外到远红外的波长范围。带间级联激光器结合了传统半导体二极管激光器和量子级联激光器的优点,与覆盖中红外波段的量子级联激光器相比,具有更低的阈值功率和阈值电流密度,这在需要便携式和电池供电设备的应用中非常重要。 目前,全球带间级联激光器市场仍由国外企业主导,我国仍处于产业发展初期。 本文报道的两篇工作表明,Catchon Photonics在带间级联激光器的外延设计和器件制造方面已经达到了较高的技术水平,已成为一家掌握了高性能带间级联激光器技术的企业。 这项工作也为后续单模可调谐DFB带间级联激光器的开发和量产奠定了坚实的基础。 瑞创光子(无锡)科技有限公司是烟台瑞创微纳科技有限公司的控股子公司,专注于III-V族光电子器件、硅基光电子器件等光子芯片技术的研发和产业化。