Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  lasery kaskadowe
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Technologia wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych
PL
W artykule przedstawiono technologię wytwarzania terahercowych laserów kaskadowych z warstwami metalicznymi pełniącymi rolę płaszczy falowodów. Obszar aktywny tych laserów składa się z 228 powtórzeń modułu zbudowanego ze sprzężonych studni potencjału Al0,15Ga0,85As/GaAs. W pracy przedstawiono pełny cykl technologiczny wytwarzania lasera terahercowego, obejmujący osadzanie warstw metalicznych, łączenie obszarów aktywnych laserów z podłożem zastępczym, usuwanie podłoża i warstwy stopującej (warstwy AlAs zatrzymującej trawienie podłoża GaAs, pełniącej funkcję technologiczną podczas usuwania podłoża) i następnie formowanie falowodu grzbietowego. Według tego schematu technologicznego wykonano trzy serie laserów, w których zastosowano różne płaszcze metaliczne (5 nm Ti/ 300 nm Au; 5 nm Ti/ 300 nm Cu; 5 nm Ti/ 300 nm Ag). Uzyskane lasery charakteryzowały się gęstościami prądu progowego na poziomie Jth ~ 1,2 kA/cm2 oraz maksymalną temperaturą pracy Tmax=140 K.
EN
In the paper, the fabrication of terahertz quantum cascade lasers equipped with metallic layers playing the role of waveguide claddings is presented. Its operation is based on 3-quantum-well (3QW) modules, where the GaAs QWs are separated by Al0.15Ga0.85As barriers. The laser's active region is built by stacking the 228 modules. The scheme of processing of THz QCLs with metal – metal waveguides is shown, covering metal layer deposition, wafer bonding, removing of the substrate with etch stop layer (an AlAs layer used for terminating of the GaAs substrate etching, so playing the technological role during the substrate removal process). The fabrication of ridge structure is also presented. According to this scheme three series of the lasers were fabricated. The lasers with 5 nm Ti/ 300 nm Au, 5 nm Ti/ 300 nm Cu, 5 nm Ti/ 300 nm Ag as waveguide layers were made. The fabricated lasers have threshold current densities Jth ~ 1.2 kA/cm2 and the maximum operating temperature was Tmax = 140K.
PL
W pracy przeprowadzono analizę możliwości wykrywania par alkoholu w samochodach o nieznanych szybach przy wykorzystaniu międzypasmowych laserów kaskadowych. Zwrócono szczególną uwagę na własności optyczne okien o różnym współczynniku absorpcji dla promieniowania pochłanianego przez wykrywane pary i promieniowania odniesienia. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych.
EN
In this article we present the analysis of the opportunity to detect alcohol vapours in cars with unknown windows using interband cascade lasers. Special attention was paid to the optical properties of windows that are usually characterized by different absorption coefficients for the radiation absorbed by the alcohol vapours and for the reference radiation. The results of the experimental studies were also described.
PL
Na przestrzeni ostatnich lat nastąpił gwałtowny wzrost ilości gazów zanieczyszczających powietrze atmosferyczne. Jest on skutkiem szybkiego rozwoju produkcji przemysłowej i wykorzystania w jej trakcie coraz większej liczby i ilości szkodliwych gazów. Monitorowanie poziomu zanieczyszczeń gazowych atmosfery będących skutkiem emisji ich przez zakłady przemysłowe wymaga stosowania bardzo czułych i niezawodnych systemów wykrywania i identyfikacji śladowych ilości gazów. W pracy przedstawiono wyniki badań nad poprawą czułości i dokładności pomiarów systemów detekcji śladowych zanieczyszczeń gazowych atmosfery wykorzystujących komórki wieloprzejściowe. Na podstawie przeprowadzonych badań zoptymalizowano konstrukcję systemu pod kątem uzyskania maksymalnej czułości, dużej rozdzielczości spektralnej oraz wysokiej dokładności pomiaru stężenia gazów. Głównymi elementami systemu są: wykonany w Instytucie Technologii Elektronowej laser kaskadowy oraz komórka wieloprzejściowa. Działanie zoptymalizowanego systemu przedstawiono na przykładzie wykrywania i pomiaru stężenia tlenku węgla.
EN
In recent years there has been a sharp increase in the amount of gases polluting atmospheric air. It is a result of the rapid development of industrial production and use of increasing number of harmful gases and their various concentrations in the atmosphere. Therefore, monitoring the level of gaseous atmosphere pollutants resulting from emissions of industrial plants requires very sensitive and reliable detection systems enabling the trace gases to be identified. The paper presents the results of research aimed to improve the sensitivity and accuracy of the measuring systems detecting the trace concentrations of gaseous pollutants in the atmosphere. The improvement is based on applying the multi-path cells. Using the results of the studies, the design of the measuring system has been optimized in terms of maximum sensitivity, high spectral resolution and high-precision detection of gas concentrations. The main elements of the system are: a cascade laser, made at the Institute of Electron Technology (ITE), and the multi-path cell. The operation of the optimized system is exemplified by the detection and the concentration measurement of carbon monoxide.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych falowodów laserów kaskadowych emitujących promieniowanie o długości fali ok. 5 μm. Rozważano niesymetryczne falowody zawierające podłoże z InP oraz warstwy InGaAs i InAlAs dopasowane sieciowo do InP projektowane do wytworzenia poprzez wzrost epitaksjalny przy wykorzystaniu wyłącznie epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Wyznaczono teoretyczne wartości współczynnika przekrycia pola elektrycznego i obszaru czynnego oraz strat modów poprzecznych dla różnych grubości poszczególnych warstw falowodowych oraz ilości periodów obszaru czynnego. Uzyskane wyniki obliczeń zostały zweryfikowane dla jednej z rozważanych konstrukcji falowodu poprzez porównanie wyznaczonego teoretycznego rozkładu promieniowania w polu dalekim z rozkładem wyznaczonym eksperymentalnie przy użyciu szerokokątnego profilometru goniometrycznego. Względna różnica pomiędzy szerokościami połówkowymi rozkładów teoretycznego i doświadczalnego wyniosła 3,5%.
EN
In this paper, we present results of numerical calculations of quantum cascade laser waveguides emitting radiation with a wavelength of approx. 5 μm. Asymmetric waveguides containing InP substrate and InGaAs and InAlAs lattice matched to InP have been considered. The waveguides have been designed to be manufactured by using molecular beam epitaxy (MBE). We have determined theoretical values of confinement factor and loss of transverse modes for different thicknesses of each waveguide layer. The results of calculations have been verified for one waveguide design by comparing calculated far-field distribution with experimental distribution measured by using a wide-angle goniometric profiler. The relative difference between full width at half maximum of both distributions is 3,5%.
PL
W pracy omówiono najczęściej stosowane układy spektroskopii absorpcyjnej przeznaczone do wykrywania śladowych ilości niebezpiecznych gazów, par materiałów wybuchowych i wybranych biomarkerów w wydychanym powietrzu. Szczególną uwagę poświęcono układom z komórkami wieloprzejściowymi, metodzie CRDS (ang. Cavity Ring Down Spectroscopy) i jej odmianom. Omówiono problemy związane z absorpcją promieniowania podczerwonego przez parę wodną, oraz konstrukcją tego typu czujników w celu uzyskania możliwie jak największej czułości. Przedstawiono celowość stosowania układów służących do filtracji, osuszania oraz dostarczenia tak przygotowanej próbki do modułów zatężania (tzw. prekoncentratorów), a następnie do czujników.
EN
The paper presents laser absorption spectroscopy systems, which are the most commonly used for detection of trace hazardous gases, explosives vapors and the biomarkers in exhaled air. Particular attention was paid to the systems of multi-pass cells and cavity enhanced spectroscopy (CRDS, CEAS). Disadvantage influence of water vapor and carbon dioxide was analyzed. These gases occur in breath with high concentration, which cause a limitation of the sensitivity. The attempt to minimization of this effect and experimental results are also described.
PL
Wyniki badań i osiągnięcia techniczne w zakresie laserów są podsumowywane co trzy lata w czasie Krajowego Sympozjum Techniki Laserowej STL, organizowanego od prawie trzydziestu lat w Świnoujściu we wrześniu przez WAT, PW i ZUT. Artykuł przedstawia przegląd prac prezentowanych i dyskutowanych na STL. Pokazano tendencje rozwojowe materiałów laserowych i technologii oraz dziedzin związanych z techniką laserową i optoelektroniką w kraju, włączając w to wysiłki środowiska akademickiego, instytutów PAN i resortowych, oraz przemysłowych ośrodków badawczych. Obok rozwoju laserów, druga część STL jest poświęcona zastosowaniom laserów, gdzie operatorzy systemów laserowych przedstawiają własne osiągnięcia aplikacyjne. Przedstawiono zakresy tematyczne sesji STL oraz plenarne referaty zaproszone wygłoszone przez kluczowych reprezentantów przemysłu laserowego.
EN
The research and technical achievements in the area of lasers are summarized every three years by the National Symposium on Laser Technology held in the Baltic See Resort Świnoujście near Szczecin, Poland. The paper presents a preview of the symposium works to be shown and debated during this key event in September 2012. There are shown development tendencies of laser materials and technologies and laser associated branches of optoelectronics in this country, including the efforts of academia, governmental institutes, research businesses and industry. The second branch of the symposium works are laser applications, where the laser systems operators and laser users present their achievements. Topical tracks of the meeting are presented, as well as the keynote and invited subjects delivered by key representatives of the laser industry.
7
Content available remote Modelowanie zjawisk elektryczno-cieplnych w laserach kaskadowych
PL
W pracy przedstawiono wyniki modelu termiczno-elektrycznego lasera kaskadowego wykonanego w technologii arsenkowej. Szczególny nacisk położono na zbadanie wpływu różnych rodzajów ograniczenia rozpływu prądu w strukturze lasera kaskadowego na wzrost temperatury w jego wnętrzu. Pokazano, że stosując odpowiednie ograniczenie prądowe i odpowiedni montaż lasera można zmniejszyć wzrost temperatury w jego wnętrzu, występujący podczas jego pracy, o około 50%, co może umożliwić jego pracę z falą ciągłą w temperaturze pokojowej.
EN
In this paper results of thermo-electrical modelling of an arsenide quantum cascade laser are presented. Influence of different current confinements on the temperature of the laser was investigated in details. It has been shown that the proper current confinement together with optimised mounting can reduce the temperature increase by about 50%, which could allow the continuous-wave, room temperature operation of this laser.
PL
Postępy, jakie dokonały się w ostatnich latach w technologii laserów kaskadowych oraz spektroskopowych metodach detekcji umożliwiają wykrywanie śladowych ilości gazów na poziomie ppb (część na miliard). Systemy detekcji gazów zbudowane w oparciu o lasery kaskadowe znajdują coraz szersze zastosowanie w monitoringu środowiska naturalnego, ochronie zdrowia i diagnostyce medycznej, układach wykrywania niebezpiecznych substancji chemicznych oraz w systemach bezpieczeństwa. W pracy przedstawiono modułowy system detekcji śladowych ilości gazów zbudowany w oparciu o lasery kaskadowe. Głównymi elementami systemu są: laser kaskadowy wykonany w Instytucie Technologii Elektronowej (ITE), komórka przejść wielokrotnych AMAC-36 oraz detektor firmy VIGO System. Działanie systemu przedstawiono na przykładzie detekcji amoniaku. Określono minimalne możliwe do wykrycia stężenie gazu oraz zbadano wpływ dnienia i temperatury na wyniki pomiarów.
EN
The great progress in cascade laser technology and spectroscopic detection systems that has been made recently enables the residual concentrations of gas molecules at the ppb (part per billion) level to be detected. The measuring systems detecting gas molecules, built using cascade lasers, are now widely used in natural environment monitoring and health service, as well as in medical diagnostics, systems detecting hazardous chemicals and safety control apparatus. In this work, we present a modular system with a cascade laser, which is capable to detect trace concentrations of gas molecules. The main system units are: a cascade laser manufactured at the Institute of Electron Technology (IET), multipath cell AMAC-36 and a photodetector made by the VIGO System Company. The operation of the measuring system is exemplified by its application to the detection ammonia residual molecules. The limit of the gas concentration possible to be detected has been determined and the effect of the pressure and temperature on the measurement results has been studied.
PL
Spektroskopię modulacyjną- fotoodbicie zastosowano do badania optycznych i strukturalnych właściwości supersieci AlGaAs/GaAs. Otrzymano widma fotoodbiciowe bogate w linie spektralne związane z procesami absorpcji między poszczególnymi stanami kwantowymi w badanych supersieciach. Zmierzone linie spektralne zidentyfikowane zostały na podstawie obliczeń struktury pasmowej w modelu masy efektywnej. Przeprowadzone pomiary pozwoliły potwierdzić założone w procesie wzrostu składy i grubości poszczególnych warstw studni i barier. Ponadto wykazano bardzo dużą jednorodność wytwarzanych 2-calowych płytek jak również wysoką powtarzalność procesów technologicznych.
EN
Modulation spectroscopy - photoreflectance has been applied for optical investigation of AlGaAs/GaAs superlattices. Optical features obtained in photoreflectance spectra associated with the transitions between confined levels in investigated superlattices have been recognized and analyzed by calculation performed in effective mass approximation formalism. In addition, there has been demonstrated a high uniformity of investigated 2 inch wafers and also high repeatability of the growth process.
PL
W artykule przedstawione są wynik prac nad montażem struktur GaAs/ AlGaAs laserów kaskadowych (QCL) emitujących w średniej podczerwieni. Ze względu na wysokie napięcie i prąd potrzebny do uzyskania akcji laserowej odprowadzanie ciepła odgrywa bardzo istotną rolę w tego typu przyrządach. Jednym z ważniejszych etapów procesu technologicznego wytwarzania przyrządów optoelektronicznych jest ich montaż. Ma on bardzo duży wpływ na termiczne zachowanie gotowego przyrządu. W pracy wykorzystano mikrofotoluminescencję do wyznaczenia wzrostu temperatury wewnątrz zasilanych przyrządów. Jakość lutowania oceniano stosując skaningową mikroskopię optyczną. Rezultaty badań nad montażem przyczynił się do uzyskania laserów kaskadowych pracujących w temperaturze pokojowej i emitujących moc optyczną ∼ 12 mW.
EN
The assembling technology of GaAs/AIGaAs Quantum Cascade Lasers (QCLs) is investigated in this paper. The heat management plays crucial role due to high operating current and voltage of such devices. One of the most important steps during processing of QCLs is the device bonding technology. The results of this process have strong influence on final performance of devices. The spatially resolved photoluminescence (SRPL) technique is applied for device thermal analysis. The solder quality is investigated by means of scanning acoustic microscopy (SAM). Results of optimization play crucial role in obtaining room temperature operation of QCLs with optical power 12 mW.
PL
W pracy przedstawiono przykład zastosowania laserów kaskadowych do detekcji śladowych ilości gazów. Dzięki zastosowaniu laserów kaskadowych możliwe jest dopasowanie długości fali emitowanego promieniowania laserowego do widma absorpcji badanych gazów. System detekcji gazów zbudowano w oparciu o lasery kaskadowe generujące wiązkę promieniowania IR o długości fali 5,25 oraz 7,85 µm, komorę wielokrotnych przejść typu White'a i układ detekcji promieniowania laserowego zbudowany w oparciu o szybką, fotodiodę firmy Vigo System. W systemie detekcji gazów wykorzystywano metodę bezpośredniej spektroskopii absorpcyjnej i przestrajaniem wewnątrzimpulsowym, w której długość fali promieniowania IR emitowanego przez laser kaskadowy ulega zmianie w czasie trwania impulsu lasera. W metodzie tej laser generuje długie impulsy promieniowania (rzędu 500 ns - kilku µs), a widmo absorpcyjne uzyskiwane jest w czasie jednego impulsu lasera. Działanie systemu pokazano na przykładzie wyników badań roztworu tlenku azotu (II) oraz metanu.
EN
The article presents application of on quantum cascade lasers QCL for trace gas detection. Quantum cascade lasers enables adjust radiation wavelength to absorption spectrum of measured gas. Designed gas detection system is based on quantum cascade laser QCL (wavelength 5,25 µm and 7,85 µm), multipass cell (White cell configuration) and detection system based on fast photovoltaic (Vigo Systems). Intrapulse absorption spectroscopy for gas detection was used in the measurements. When a long excitation pulse is applied to a QC laser, the laser frequency tunes almost linearly to lower wave number (lower frequency) as a function of time so all absorption spectral elements are recorded during a single laser pulse. In the present paper, the method was introduced, and identification of NO and methane spectral fingerprint using this spectroscopy was demonstrated experimentally.
PL
W pracy przedstawiono wyniki modelu termiczno-elektrycznego lasera kaskadowego wykonanego w technologii arsenkowej. Szczególny nacisk położono na zbadanie wpływu montażu lasera na jego własności cieplne. Rozpatrywano wpływ takich elementów jak: rozmiary przekładki diamentowej, grubość warstwy lutu, odległość między wytrawionymi kanałami definiującymi obszar czynny, stopień wypełnienia kanałów lutem. Wykonano też analizę porównawczą struktur montowanych z przekładką diamentową i montowanych na ind.
EN
In the present paper, results of thermo-electrical modelling of GaAs-based quantum cascade laser are given. In particular, an impact of bonding of this laser on its thermal properties is investigated. An influence of such laser elements as sizes of the diamond heat spreader, solder thickness, a distance between etched channels defining active area and an extent of filling channels with the solder is analysed. Besides a comparative analysis of structures bonded with the diamond heat spreader and those simply soldered has been carried out.
PL
W pracy przeanalizowano właściwości cieplne dwóch struktur laserów kaskadowych wykonanych na bazie materiałów GaAs/AIGaAs. Rozważane są czynniki wpływające na możliwość uzyskania akcji laserowej w wyższych temperaturach, związane ze strukturą poziomów kwantowych w obszarze czynnym i transportem ciepła w laserze.
EN
In this paper we present results concerning some thermal properties of two GaAs/AIGaAs quantum cascade lasers (QCLs). Both electronic structers of the active regions and heat transport in the lasers are discussed as factors determining the possibility of the operation of QCLs at elevated temperatures.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań morfologii powierzchni międzyfazowych heterostruktur epitaksjalnych AlGaAs/GaAs. Struktury zostały wykonane metodą epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Charakteryzację struktur przeprowadzono stosując mikroskopię sił atomowych (AFM) oraz wysokorozdzielczą transmisyjną mikroskopię elektronową (HRTEM). Badano warstwy GaAs/GaAs, AlGaAs/GaAs oraz wielowarstwowe struktury periodyczne AlGaAs/GaAs, osadzane na podłożach o orientacji (100).
EN
The paper presents some results of investigation of interfacial morphology in AlGaAs/GaAs epitaxial heterostructures. The structures were grown by molecular beam epitaxy (MBE). Their characterisation was performed by atomie force microscopy (AFM) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The simple GaAs/GaAs, AlGaAs/GaAs as well as multilayer, periodic AlGaAs/GaAs heterostructures deposited on (100) GaAs substrates were studied.
PL
W pracy przedstawiono system detekcji gazów na poziomie wykrywalności sub-ppm. Jako źródła promieniowania IR wykorzystywane są w nim niechłodzone kriogenicznie lasery kaskadowe. W systemie detekcji gazów zaimplementowano dwie metody analizy gazów stosujące bezpośrednią spektroskopię absorpcyjną: z przestrajaniem międzyimpulsowym (interpulse spectroscopy) oraz z przestrajaniem wewnątrzimpulsowym (intra pulse spectroscopy). System umożliwia także symulację widm absorpcyjnych pojedynczych gazów lub ich mieszanin przy różnych ciśnieniach i temperaturach.
EN
An advanced high sensitivity system for gas detection is presented. The instrument design includes high reliable midinfrared quantum cascade lasers without cryogenic cooling. Two methods of direct absorption spectroscopy have been employed in the system: inter pulse spectroscopy and intra pulse spectroscopy. The system enables to simulate the absorption spectra of gases or gas compositions at different pressures and temperatures.
PL
W pracy omówiono zasady działania, właściwości i podstawowe zastosowania kwantowych laserów kaskadowych. Przedstawiono także historię ich rozwoju i opisano podstawowe konstrukcje laserów działających w zakresie średniej i dalekiej podczerwieni. Kolejnym zagadnieniem, które zostało przedyskutowane są problemy materiałowe związane z wytwarzaniem laserów kaskadowych.
EN
The paper discusses quantum cascade lasers fundamentals, their properties and basie applications. A brief history of mid-infrared and far-infrared cascade lasers development is presented and basic device designs are reviewed. Finally the materials related aspects and fabrication of cascade lasers are detailed.
EN
The properties of quantum cascade laser (QCL) structures have been investigated by optical technique based on spontaneous emission measurements: photoluminescence excitation (PLE) spectroscopy. Three types of test structures used for obtaining final QCL device were examined , i.e., single sequence of coupled quantum wells, which form an active region of the device, 30 sequences of this active region separated by 25 nm thick AlGaAs barriers and finally complete, undoped structure consisting of 30 of sequences repeated active regions and superlattice injectors. The results has been compared with numerical simulations. The role of such measurements has also been discussed.
PL
Z zasady działania laserów półprzewodnikowych oraz ogromnego bogactwa materiałów, z których te lasery mogą być wytwarzane, wynika możliwość rozciągnięcia widma ich promieniowania na zakres od ultrafioletu do średniej podczerwieni. Co ważniejsze, długość fali generowanej przez laser półprzewodnikowy może być zaprojektowana ściśle do wymagań związanych z konkretnym zastosowaniem. Cechy te, jak również inne zalety laserów półprzewodnikowych, powodują, że lasery yego typu z jednej strony inspirują nowe zastosowania techniki laserowej w wielu dziedzinach naszego życia, z drugiej zaś wypieraja z zastosowań juz ustabilizowane lasery innych typów, jak ma to miejsce np. w medycynie. W niniejszym przegladzie zostaną omówione wybrane zagadnienia z zakresu technologii i fizyki laserów emitujących w osiagalnym obecnie obszarze widmowym od ultrafioletu do średniej podczerwieni. Specjalny nacisk zostanie położony na materiały i lasery emitujące fale najkrótsze i najdłuższe w tym przedziale widma. Dokładniej zostaną przy tym omówione lasery najnowszej generacji, tzw. kaskadowe, o konstrukcji zarówno unipolarnej, jak i biopolarnej.
EN
Ii is the principle of operation of semiconductor lasers and abundance of materials from which they can be produced that enable to extend the range of their emission spectrum from ultraviolet to mid-infrared. What is more, the wavelenght to be emitted can be designed very precisely and according to the requirements set by a particular application. These features, as well as other advantages of semiconductor lasers motivate to implementation of the laser technology in ever new domains of our lives, while at the same time semiconductor laser push out lasers of other types from already established applications. In this review we shall discuss some selcted topics concerning fabrication technology and physics of the lasers that operate in the presently available spectrum range extendong from ultraviolet to mind-infrared. A special attention will be paid to materials and lasers that emit the shortes and longest wavelenghts in this spectral range. More in detail we shall discuss lasers of the newest generation, so called cascade lasers of both unipolar and bipolar type.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.