Analiza właściwości laserów kaskadowych pod kątem zastosowań w systemach łączności w otwartej przestrzeni

• Autorzy: Pierściński K. , Pierścińska D. , Sobczak G. , Mikołajczyk J. , Janus K. , Gutowski P. , Bielecki Z. , Bugajski M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.09.01

Warianty tytułu

EN

Analysis of mid-IR InP-based QCLs for application in FSO system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest identyfikacja praktycznych możliwości zastosowania laserów kaskadowych na potrzeby laserowego systemu łączności w wolnej przestrzeni. Dodatkowo wskazane zostaną kierunki rozwoju technologii laserów kaskadowych pod kątem ich zastosowania w systemie łączności bezprzewodowej.

EN

The aim of the work is to discuss possibility of application of Quantum Cascade Lasers in practical realization of laser based free space communication system. Additionally, some aspects of development of technology of QC lasers will be indicated with respect to FSO systems.

Słowa kluczowe

PL

kwantowe lasery kaskadowe; laserowa łączność bezprzewodowa

EN

quantum cascade laser; laser free space communication; FSO

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 9
• Strony: 1--9
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pierściński K.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Pierścińska D.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Sobczak G.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Mikołajczyk J.

• Instytut Technologii Elektronowej, Zakład Fotoniki, Al. Lotników 32/46, 02-668 Warszawa

autor

Janus K.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2 00-908 Warszawa

autor

Gutowski P.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2 00-908 Warszawa

autor

Bielecki Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2 00-908 Warszawa

autor

Bugajski M.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, ul. Gen. Witolda Urbanowicza 2 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] https://commons.wikimedia.org
• [2] R.F. Kazarinov und R.A. Suris: Possibility of the Amplification of Electromagnetic Waves in a Semiconductor with a Superlattice, Sov.Phys. Semicond 5(4), 707 (1971)
• [3] J. Faist, F. Capasso, D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, and A. Y. Cho, Quantum cascade laser, Science 264, 553 (1994)
• [4] J. Devonson, O. Cathabard, A.NBaranov, InAs/AlSb quantum cascade lasers emitting at 2.75-2.95μm, Appl. Phys. Lett.,91, 251102 (2007)
• [5] J. Devenson, R. Teissier, A.N. Baranov, InAs/AlSb quantum cascade lasers emitting below 3 μm, Appl. Phys. Lett., 90, 111118 (2009)
• [6] S. Kumar, B.S.Williams, Q.Hu, J.L. Reno, 1.9 THz quantumcascade lasers with one-well injector, Appl. Phys. Lett., 88, 121123 (2006)
• [7] M. Rochat, D. Hofstetter, M. Beck, and J. Faist, Longwavelength (λ≈16 μm), room-temperature, single frequency quantum-cascade lasers based on a bound-to-continuum transition, Appl. Phys. Lett., 79, 142548 (2001)
• [8] Federico Capasso: High-performance midinfrared quantum cascade lasers, Optical Engineering 49(11), 111102, (2010)
• [9] https://webofknowledge.com/
• [10] S. Forget, C. Faugeras, J.Y. Bengloan, M. Calligaro, O. Parillaud, M. Giovannini, J. Faist and C. Sirtori Highpowerspatial single mode quantum cascade lasers at 8.9 mm, Electron. Lett. ,41(7), 432(2005)
• [11] J. Faist, F. Capasso, C. Sirtori, D.L. Sivco, J.N. Baillargeon, A.L. Hutchinson, S.N.G. Chu, A.Y. Cho, High power midinfrared (λ≈5μm) quantum cascade lasers operating above room temperature, Appl. Phys. Lett. 68, 3680 (1996)
• [12] M. Beck, D. Hofstetter, T. Aellen, J. Faist, U. Oesterle, M. Ilgems, E. Gini, and H. Melchior, Continuous-wave operation of a mid-infrared semiconductor laser at room temperature, Science, 295, 301 (2002)
• [13] T. Aellen, S. Blaser, M. Beck, D. Hofstetter, J. Faist, E. Gini, Continuous-wave distributed feedback quantum cascade lasers on a Peltier cooler, Appl. Phys. Lett., 83, 1929 (2003)
• [14] C. Sirtori, P. Kruck, S. Barbieri, P. Collot, J. Nagle, M. Beck, J. Faist und U. Oesterle, GaAs/Alx Ga1-x As quantum cascade lasers, Appl. Phys. Lett. 73, 3486 (1998)
• [15] H. Page, C. Becker, A. Robertson, G. Glastre, V. Ortiz und C. Sirtori, 300 K operation of a GaAs-based quantum cascade laser at λ≈9 μm, Appl. Phys. Lett. 78 (22), 3529 (2001
• [16] S. Anders, W. Schrenk, E. Gornik, G. Strasser Roomtemperature emission of GaAs/AlGaAs superlattice quantum cascade lasers at 12.6 μm, Appl. Phys. Lett. 80, 1864 (2002)
• [17] G. Scalari, L. Ajili, J. Faist, H. Beere, E. Linfield, D. Ritchie, G. Davies, Far-infrared (λ≈87μm) bound-to continuum quantumcascade lasers operating up to 90 K, Appl. Phys. Lett. 82, 3165 (2003)
• [18] L. Ajili, G. Scalari, J. Faist, H. Beere, E. Linfield, D. Ritchie, G. Davies, High power quantum cascade lasers operating at λ≈8.7 and 130 μm, Appl. Phys. Lett. 85, 3986 (2004)
• [19] R. Khler, A. Tredicucci, F. Beltram, H. Beere, E.H. Linfield, A. G. Davies, D.A. Ritchie, Low threshold quantum cascade lasers at 3.5 THz (λ≈87μm), Optics Lett. 28, 810 (2003)
• [20] R. Teissier, D. Barate, A. Vicet, C. Alibert, A. N. Baranov, X. Marcadet, C. Renard, M. Garcia, C. Sirtori, D. Revinund, J. Cockburn, Room temperature operation of InAs/AlSb quantum cascade lasers, Appl. Phys. Lett., 85, 167 (2004)
• [21] Benjamin G. Lee, Mikhail A. Belkin, Ross Audet, Jim MacArthur, Laurent Diehl, Christian Pflügl, and Federico Capassod, Widely tunable single-mode quantum cascade laser source for mid-infrared spectroscopy Appl. Phys. Lett., 91, 231101(2007)
• [22] S. Forget, C. Faugeras, J.Y. Bengloan, M. Calligaro, O. Parillaud, M. Giovannini, J. Faist and C. Sirtori High-power spatial single mode quantum cascade lasers at 8.9 mm, Electron. Lett.,41(7), 432(2005)
• [23] Y. Bai, N. Bandyopadhyay, S. Tsao, E. Selcuk, S. Slivken and M. Razeghi, Highly temperature insensitive quantum cascade lasers, Appl.Phys. Lett., 97, 25 (2010)
• [24] M. Razeghi, B. Gokden, S. Tsao, A. Haddadi, N. Bandyopadhyay, S. Slivken, Widely Tunable, Single-Mode, High-Power Quantum Cascade Lasers SPIE Proceedings, Intergreated Photonics: Materials, Devices and Applications, SPIE Micr. Symposium, 8069, 806905 (2011)
• [25] N. Bandyopadhyay, S. Slivken, Y. Bai and M. Razeghi, High power, continuous wave, room temperature operation of λ ~ 3.4 μm and λ ~ 3.55 μm InP-based quantum cascade lasers Appl. Phys. Lett., 100, 212104 (2012)
• [26] M. Razeghi, A. Evans, J. Nguyen; Y. Bai; S. Slivken, S. R. Darvish, K. Mi, High-power mid- and far- wavelength infrared lasers for free space communication Proc. SPIE 6593, Photonic Materials, Devices, and Applications II, 65931V (June 12, 2007)
• [27] Claire Gmachl et al., Recent progress in quantum cascade lasers and applications, Rep. Prog. Phys. 64, 1533 (2001)
• [28] R. Martini, C.F. Gmachl, R. Paiella, F. Capasso, Ch. Glazowski, R. K. Murawski, E. A. Whittaker, C. G. Bethea, H.Y. Hwang, D. L. Sivco, J. N. Baillargeon, A. Y. Cho, H. C. Liu, Analog and digital high-speed modulation of quantum cascade laser, Proc. SPIE 4995, Novel In-Plane Semiconductor Lasers II (2003)
• [29] S. Fathololoumi et al., Terahertz quantum cascade lasers operating up to ∼200 K with optimized oscillator strength and improved injection tunneling, Opt. Express, vol. 20, no. 4, pp. 3331–3339, 2012.
• [30] L. Li et al., Terahertz quantum cascade lasers with >1 W output pow- ers, Electron. Lett., vol. 50, no. 4, pp. 309–311, Feb. 2014
• [31] B. Williams, S. Kumar, Q. Hu, and J. Reno, High-power terahertz quantum-cascade lasers, Electron. Lett., vol. 42, no. 2, pp. 18–19, 2006
• [32] S. Kumar, C. W. I. Chan, Q. Hu, and J. L. Reno, A 1.8-THz quantum cascade laser operating significantly above the temperature of [planck]ω/kB, Nature Phys., vol. 7, no. 2, pp. 166–171, Dec. 2010
• [33] C. Walther et al., Quantum cascade lasers operating from 1.2 to 1.6 THz, Appl. Phys. Lett., vol. 91, 2007, Art. no. 131122
• [34] B. S. Williams, Nat. Photonics 1, 517 2007
• [35] Y. Bai et al., Appl. Phys Lett. 98, 181102 (2011)
• [36] M. Razeghi, Applied Optics, 56, H30, 2017
• [37] Xiaodan Pang, Optic Letters, 42, 3646, 2017

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).