Lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni

• Autorzy: Kosiel, K. , Szerling, A. , Karbownik, P. , Kubecka-Traczyk, J. , Pruszyńska-Karbownik, E. , Trajnerowicz, A. , Pierścińska, D. , Bugajski, M

Warianty tytułu

EN

MID infrared quantum cascade lasers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Lasery kaskadowe są przyrządami unipolarnymi, w których mechanizm emisji promieniowania koherentnego opiera się na wewnątrzpasmowych optycznych przejściach nośników. Istota ich działania pozwala na zastosowanie szerokiej gamy półprzewodnikowych materiałów epitaksjalnych, w celu otrzymania długości fali wybranej z bardzo szerokiego zakresu emisyjnego podczerwieni. Warunkiem sukcesu jest sprostanie wymaganiom skrajnie wysokiej precyzji podczas realizacji założeń konstrukcyjnych, zwłaszcza tych dotyczących geometrii krawędzi pasma przewodnictwa obszaru aktywnego. Prezentujemy tu opracowaną przez nas technologię wytwarzania laserów kaskadowych AlGaAs/GaAs, emitujących wiązkę (∼ 9,4 µm) o mocy ponad 1 W piku (77K) oraz moc optyczną - 12 W w temperaturze pokojowej.

EN

Quantum cascade lasers are unipolardevices, in which the machanism of emission of coherent radiation is based on the intraband optical transitions of carriers, The idea of QCL enables the application of a wide range of epitaxial semiconductor materials in order to extract the needed wavelength, which is obtainable from the very wide emission spectrum. However only the extremely precise realisation of the appropriate constructional assumptions (towards the thicknesses, compositions and the doping levels of layers of the heterostructure) promotes the success in the field. The adequate MBE technology development as well as the perfect device processing elaboration enabled us to obtain AlGaAs/GaAs quantum cascade lasers emitting the radiation (∼ 9 µm) with over 1W peak powers (77K). Lasers work at the room-temperature generating optical power - 12 mW.

Słowa kluczowe

PL

laser kaskadowy; epitaksja z wiązek molekularnych; AlGaAs/GaAs; przejścia wewnątrzpasmowe; średnia podczerwień

EN

quantum cascade laser; molecular beam epitaxy; AlGaAs/GaAs; mid-infrared; room-temperature operation

• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 10
• Strony: 99-102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kosiel, K.

autor

Szerling, A.

autor

Karbownik, P.

autor

Kubecka-Traczyk, J.

autor

Pruszyńska-Karbownik, E.

autor

Trajnerowicz, A.

autor

Pierścińska, D.

autor

Bugajski, M

• Instytut Technologii Elektronowej, Centrum Nanofotoniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Faist J., Capasso F., D. L. Sivco, C. Sirtori, A. L. Hutchinson, A. Y. Cho: Quantum cascade laser. Science 264, p. 553, 1994.
• [2] Kosiel K., Bugajski M., A. Szerling, J. Kubacka-Traczyk, P. Kar- bownik, E. Pruszyńska-Karbownik, J. Muszalski, A. Łaszcz, P. Romanowski, M. Wasiak, W. Nakwaski, I. Makarowa, P. Perlin: 77 K operation of AlGaAs/GaAs quantum cascade laser at 9 um. Photonics Lett. Poland, 1, p. 16, 2009.
• [3] Kosiel K., A. Szerling, J. Kubacka-Traczyk, P. Karbownik, E. Pruszyńska-Karbownik, M. Bugajski: Molecular Beam Epitaxy Growth for Quantum Cascade Lasers. Acta Physica Polonica A, vol. 116, p. 806, 2009.
• [4] Kosiel K., J. Kubacka-Traczyk, P. Karbownik, A. Szerling, J. Muszalski, M. Bugajski, P. Romanowski, J. Gaca, M. Wójcik: Molecular-beam epitaxy growth and characterization of mid-infrared quantum cascade laser structures. Microelectronics Journal, 40, p. 565, 2009.
• [5] Szerling A., P. Karbownik, K. Kosiel, J. Kubacka-Traczyk, E. Pruszyńska-Karbownik, M. Ptuska, M. Bugajski: Mid-Infrared GaAs/AlGaAs Quantum Cascade Lasers Technology. Acta Physica Polonica A, vol. 116, p. S45, 2009.
• [6] Kosiel K., A. Szerling, J. Muszalski, M. Bugajski: Lasery kaskadowe z AlGaAs/GaAs na pasmo średniej podczerwieni (~ 9 pm). Elektronika, nr 5, s. 43, 2009.