Zautomatyzowany system do pomiaru parametrów energetycznych kwantowych laserów kaskadowych

• Autorzy: Mikołajczyk J. , Wojtas J. , Prokopiuk A. , Krzysiak H. , Bielecki Z.

Warianty tytułu

EN

Automated system for measuring Quantum Cascade Laser parameters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono system pomiarowy, który jest przeznaczony do badań kwantowych laserów kaskadowych. Lasery te stanowią kolejny etap w rozwoju technik optoelektronicznych związanych np. ze spektroskopią lub łącznością optyczną w otwartej przestrzeni. Istotnymi elementami pracy są zaimplementowane procedury wyznaczenia parametrów laserów np. sprawności czy temperatur charakterystycznych. W części eksperymentalnej przedstawiono wyniki badań przykładowego lasera firmy Alpes Lasers S.A.

EN

Quantum cascade lasers (QC lasers) are very promising radiation sources in some optoelectronic techniques operating at the infrared and THz spectra. The lasers can be applied in many science areas and life fields e.g. spectroscopy or free-space optical communications. Progress in QC lasers technology contributes to the continuous improvement of their performances. But this developing process also requires the testing of each laser structure. One of the most important research tasks was to measure temperature characteristics of the light-current-voltage and to determine the threshold current, the slope efficiency or characteristic temperatures. The paper presents a measurement system for investigating some QC laser parameters using specialized equipment such as: a precision current driver,a temperature controller with laser housing, an optical power meter and a detection module (Fig. 4). Important features of the system are the implemented procedures for pulse shape acquisition and determination of the main performance of QC lasers. There are also listed the main requirements for both ranges and methodologies of the measured signals. Using a resistor and a laser diode (650 nm), preliminary studies were performed to verify operation of the measuring system (Figs. 5 and 6). In the main part of the paper the measurements results of the QC laser sample produced by Alpes Lasers SA are presented (Fig. 7). In the conclusions a brief description of the system performances and directions for its further development are given.

Słowa kluczowe

PL

kwantowe lasery kaskadowe; metrologia; optoelektronika

EN

quantum cascade laser; metrology; optoelectronics

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 277--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Mikołajczyk J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Wojtas J.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Prokopiuk A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Krzysiak H.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Bielecki Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Wysocki G., Lewicki R., i in.: Widely tunable mode-hop free external cavity quantum cascade lasers for high resolution spectroscopy and chemical sensing, Appl. Phys. B. 1-7, 2008.
• [2] Tittel F. K, Bakhirkin Y., i in.: Recent Advances and Applications of Mid-Infrared based Trace Gas Sensor Technology, Proc. of SPIE vol. 6900, 69000Z, 2008.
• [3] Ebrahim-Zadeh M., Sorokina I. T.: Mid-Infrared Coherent Sources and Applications 467–493. Springer, 2007.
• [4] Bielecki Z., Kolosowski W., Mikolajczyk J.: Free-space optical data link using quantum cascade laser 108-111, PIERS, 2008.
• [5] Blaser S., Hofstetter D., Beck M., Faist J.: Free-space optical data link using Peltier cooled quantum cascade laser, Electronics Letters 778-780, No. 12, 2001.
• [6] Faist J., i in.: Quantum cascade laser, Science 264, 553, 1994.
• [7] Zhang Y. G., Nan K. J., Li A. Z.: Characterization of InAlAs/InGaAs/InP mid-infrared quantum cascade lasers, Spectrochimica Acta Part A 58 2323–2328, 2002.
• [8] Razeghi M., Slivken S., i in.: High power 3–12 µm infrared lasers: recent improvements and future trends, Physica E 11 233–239, 2001.
• [9] Kosiel K., Bugajski M., i in.: 177 K operation of AlGaAs/GaAs quantum cascade laser at 9 µm, Photonics Letters of Poland, vol. 1 (1) 16-18, 2009.
• [10] Pierściński K., Pierścińska D., Iwińska M., Kosiel K., Szerling A., i in.: Investigation of thermal properties of mid-infrared AlGaAs/GaAs quantum cascade lasers, J. Appl. Phys. 112, 043112, 2012.