Analiza rozkładu przestrzennego promieniowania generowanego przez lasery kaskadowe w paśmie średniej podczerwieni

• Autorzy: Pruszyńska-Karbownik E. , Bugajski M. , Regiński K. , Trajnerowicz A. , Karbownik P. , Gutowski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/ELE-2014-191

Warianty tytułu

EN

Analysis of the spatial distribution of the radiation generated by the MIR quantum cascade lasers

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki (13 ; 09-13.06.2014 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przestrzenny rozkład natężenia pola w emitowanej wiązce jest jednym z najważniejszych czynników charakteryzujących lasery półprzewodnikowe. Lasery kaskadowe wyróżniają się na tle innych typów laserów dużą rozbieżnością wiązki, co znacząco utrudnia zarówno ich charakteryzację jak i użytkowanie. Znajomość parametrów wiązki jest natomiast niezbędna do efektywnego zaprojektowania układów optycznych potrzebnych we wszystkich potencjalnych zastosowaniach laserów kaskadowych. W pracy zaprezentowano rozkłady przestrzenne natężenia promieniowania laserów kaskadowych wyznaczone przy użyciu szerokokątnego profilometru goniometrycznego. Użyty układ pomiarowy umożliwia pomiary mocy optycznej na sferze w szerokim kącie bryłowym przy równoczesnym zachowaniu wysokiej dokładności wyznaczania mocy w badanym paśmie. Dokonano analizy uzyskanych rozkładów z uwzględnieniem wyników obliczeń numerycznych, wykonanych przy pomocy komercyjnego programu Photon Design. Przedstawiono wpływ geometrii rezonatora lasera kaskadowego na strukturę modową promieniowania. Wykazano również, jak zamontowanie chipu laserowego na chłodnicy wpływa na kształt emitowanej wiązki. Oprócz tego rozpatrzono stabilność rozkładu przestrzennego promieniowania podczas trwania impulsu zasilającego laser.

EN

The spatial distribution of the emitted beam is one of the most important factors characterizing semiconductor lasers. Compared to other types of lasers, quantum cascade lasers (QCLs) are characterized by strongly diverging beam, which makes significantly difficult both their characterization and use. However to know the beam parameters is necessary for the design of optical systems for all potential applications of QCLs. The paper presents the spatial distribution of QCL beams determined by using a wide angle goniometric profilometer. The measuring system allows the measurements of optical power in mid infrared in a wide angle on the sphere while maintaining high accuracy. Analyses of the obtained distributions take into account the results of numerical calculations made by using Photon Design program. The influence of the resonator geometry on the mod structure is presented. It is also shown, how the laser chip mounting affects the shape of the emitted beam. In addition, the stability of the spatial distribution of the radiation during the supply pulse has been studied.

Słowa kluczowe

PL

wiązka lasera; pole dalekie; laser kaskadowy; profilometr goniometryczny

EN

laser beam; far field; quantum cascade laser; goniometric profilometer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 55, nr 11
• Strony: 41--43
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., wykr.

Twórcy

autor

Pruszyńska-Karbownik E.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Bugajski M.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Regiński K.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Trajnerowicz A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Karbownik P.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

autor

Gutowski P.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] J. Faist: “Quantum cascade lasers”, Oxford University Press, 2013.
• [2] D. Peterman: “Accurate profiling requires an appropriate choice of equipment”, Laser Focus World, vol. 39, pp. 102–108, 2003.
• [3] M. Bugajski, P. Gutowski, P. Karbownik, A. Kolek, G. Hałdaś, K. Pierściński, D. Pierścińska, J. Kubacka-Traczyk, I. Sankowska, A. Trajnerowicz, K. Kosiel, A. Szerling, J. Grzonka, K. Kurzydłowski, T. Slight, W. Meredith, “Mid-IR quantum cascade lasers: Device technology and non-equilibrium Green’s function modeling of electro-optical characteristics”, physica status solidi (b), 2014, przyjęte do druku.
• [4] K. Regiński, B. Mroziewicz: „Sposób pomiaru przestrzennego rozkładu natężenia promieniowania kwantowych laserów kaskadowych oraz urządzenie do pomiaru przestrzennego rozkładu natężenia promieniowania kwantowych laserów kaskadowych”, Zgł. pat. UP RP Nr P393691.
• [5] P. Gutowski, L. Ornoch. „Technika impulsowego zasilania unipolarnych laserów kaskadowych wykonanych w technologii AlGaAs/GaAs”, X STL, Świnoujście 2012.

Uwagi

PL

Praca częściowo realizowana w ramach projektu badawczego MNiSW Nr N N515 524938.