Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Pomiar współczynnika odbicia zwierciadeł diod laserowych z wnęką Fabry-Perota

100%

Pruszyńska-Karbownik E. , Mroziewicz B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

tom Vol. 50, nr 5

83-85

PL

Pokrycie zwierciadeł diod laserowych o konstrukcji krawędziowej powłokami optycznymi, dpowiednio - refleksyjnymi i antyrefleksyjnymi, jest ważnym elementem technologii tych przyrządów zarówno z punktu widzenia ich trwałości, jak i sprawności kwantowej. W artykule opisano metodę pomiaru współczynnika odbicia powłoki antyrefleksyjnej, którą opracowano pod kątem zastosowania w pomiarach diod laserowych zmontowanych na chłodnicach.

EN

It is essential for reliability and quantum efficiency of the edge emitting diode lasers to protect their mirrors with reflection and antireflection coatings, respectively. In the paper there is described a measurement method that has been developed to measure refractive index of the antireflection coating deposited on the front mirror of a diode laser bonded to a heatsink.

2

Przestrzenne charakterystyki wiązek promieniowania emitowanego przez lasery półprzewodnikowe

80%

Mroziewicz B. , Pruszyńska-Karbownik E. , Regiński K.

|

2014

|

tom Vol. 55, nr 3

84-88

PL

Rozkład natężenia pola optycznego w wiązce emitowanej przez lasery, określany jako charakterystyka kierunkowa lasera, ma z reguły duże znaczenie z punktu widzenia zastosowań laserów w praktyce. W szczególności odnosi się to do laserów półprzewodnikowych, które generują wiązkę o dużej rozbieżności, często wielomodową i astygmatyczną. W artykule przedstawiono oryginalne urządzenie nazwane profilometrem goniometrycznym, które okazało się uniwersalne, a szczególnie przydatne do pomiarów kierunkowych charakterystyk kwantowych laserów kaskadowych emitujących w pasmie średniej podczerwieni. Załączono wyniki pomiarów testowych i płynące z nich wnioski. Pokazano, że opisywane urządzenie może również służyć do pomiaru charakterystyk laserów diodowych w innych pasmach częstotliwości pod warunkiem zastosowania odpowiedniego detektora.

EN

Spatial distribution of the optical field emitted by lasers, called also a radiation profile, is extremely important for laser applications. That is particularly relevant to semiconductor lasers due to a high divergence, often multimode character, and an astigmatism of the beam they emit. In the paper presented is an original instrument called a goniometric profiler which has proved to be very useful for measurements of the quantum cascade lasers operating in the mid–IR range. The paper includes measurement results and related conclusions. It has been demonstrated that the instrument can also serve to measure characteristics of other semiconductor diode lasers at the frequency range limited only by the used detectors.

3

Goniometryczna metoda pomiaru przestrzennego rozkładu natężenia promieniowania kwantowych laserów kaskadowych

80%

Regiński K. , Mroziewicz B. , Pruszyńska-Karbownik E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

tom Vol. 52, nr 10

48-50

PL

W artykule omówiono goniometryczne metody pomiaru rozkładu promieniowania laserów półprzewodnikowych. Szczególny nacisk położono na problemy związane z pomiarem profili wiązek promieniowania laserów kaskadowych. Przedstawiono unikalny układ goniometryczny zaprojektowany w Instytucie Technologii Elektronowej przeznaczony do takich pomiarów. Omówiono budowę tego układu i jego parametry robocze. Przedstawiono możliwy zakres zastosowań tego układu w projektowaniu i diagnostyce laserów kaskadowych.

EN

The paper concerns goniometric methods of measuring the field intensity distribution in the beams generated by semiconductor lasers. Special attention is paid to the problems of measuring the profiles of beams of quantum cascade lasers. Certain unique goniometric set-up (called also beam profiler) designed in Institute of Electron Technology is presented. Details of construction of the beam profiler are discussed and selected parameters of the set-up are described. The range of application of the set-up in investigation of quantum cascade lasers is briefly discussed.

4

Analiza falowodów ze związków InGaAs, InAlAs i InP dla laserów kaskadowych emitujących w zakresie średniej podczerwieni

70%

Pruszyńska-Karbownik E. , Gutowski P. , Karbownik P. , Sankowska I. , Bugajski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

tom Vol. 57, nr 9

23--27

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%.

5

Wpływ parametrów zasilania na parametry aplikacyjne laserów kaskadowych na zakres średniej podczerwieni

61%

Trajnerowicz A. , Karbownik P. , Pruszyńska-Karbownik E. , Szerling A. , Kosiel K. , Bugajski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 10

109-111

PL

W pracy omawiamy podstawowe pomiary charakteryzacyjne kwantowych laserów kaskadowych. Przedstawiamy wpływ parametrów zasilania elektrycznego na działanie laserów kaskadowych i omawiamy drogę do ich optymalizacji.

EN

The paper presents basic measurements characterizing the quantum cascade lasers. The impact of pumping current parameters on the quantum cascade lasers operations. The way to optimization of current supply are discussed.

6

Kwantowe lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni

61%

Kosiel K. , Szerling A. , Bugajski M. , Karbownik P. , Pruszyńska-Karbownik E. , Sankowska I. , Kubacka-Traczyk J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

tom Vol. 52, nr 10

15-18

PL

Prezentujemy systematyczny rozwój naszych prac nad technologią laserów kaskadowych AlGaAs/GaAs. W wyniku zastosowania właściwych rozwiązań konstrukcyjnych oraz udoskonalenia procesów wytwarzania przyrządów, otrzymaliśmy lasery działające w temperaturze pokojowej, które ostatnio zdały test w ramach prototypowego układu detekcji śladowych ilości substancji gazowych.

EN

We present a systematic development of our works on technology of AlGaAs/GaAs quantum-cascade lasers. As a result of appropriate constructional solutions as well as improvement of device fabrication processes we have obtained the room-temperature operating lasers. These devices have recently passed the test as mid-infrared sources within prototype gas trace detection system.

7

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

61%

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

|

2014

|

tom Vol. 55, nr 11

41-43

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.

8

Lasery kaskadowe na zakres średniej podczerwieni

51%

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

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

tom Vol. 51, nr 10

99-102

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.

9

Zastosowanie technologii MOCVD w dziedzinie laserów antymonkowych z heterozłączem I-go rodzaju

51%

Wesołowski M. , Strupiński W. , Pruszyńska-Karbownik E. , Motyka M. , Sęk G. , Wójcik-Jedlińska A. , Pierściński K. , Pierścińska D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

tom Vol. 52, nr 10

25-28

PL

Zastosowanie technologii epitaksji MOCVD (Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy) w przypadku optoelektronicznych przyrządów półprzewodnikowych otrzymywanych ze związków antymonu napotyka na problem w postaci zanieczyszczenia węglem i tlenem warstw zawierających glin. W związku z powyższym opracowano skuteczną technologię MOCVD struktur przyrządów antymonkowych w przypadkach, gdy nie ma konieczności wprowadzania do warstw atomów tego pierwiastka, jest tak np. w dziedzinie niektórych konstrukcji ogniw termo-foto-woltaicznych oraz detektorów ln(Ga)(As)Sb/GaSb. Odmienne natomiast okoliczności występują w dziedzinie laserów heterozłączowych InGaAsSb/AIGaAsSb/GaSb. W tym przypadku opublikowano dotychczas tylko jeden przypadek działającego lasera, nie udało się przy tym osiągnąć trybu pracy ciągłej. Celem przeprowadzonych badań była weryfikacja trudności tej technologii oraz próba ich pokonania poprzez zastosowanie optymalnego zestawu prekursorów. Przedstawione są wyniki prac nad otrzymywaniem warstw tworzących heterostrukturę oraz wyniki charakteryzacyjne heterostruktur. Porównanie jakości struktur otrzymanych w oparciu o zastosowane prekursory alternatywne DMEAAI (dwu-metylo-amino-diolan-glinu) oraz TEGa (trój-etylek-gaIu) z warstwami wykonanymi przy zastosowaniu prekursorów TMAI (trój-metylek-glinu) oraz TMGa (trój-metylek-galu) wykazało poprawność koncepcji. Pokazane są wyniki symulacji numerycznych uwzględniających problematykę domieszkowania okładek i barier laserów. Umożliwiają one optymalizację projektu struktury dla epitaksji w technologii MOCVD.

EN

The application of the MOCVD (metal organic vapor phase epitaxy) epitaxial growth method to optoelectronic semiconductor devices based on antimony compounds is problematic primary due to the carbon and oxygen contamination of layers containing aluminum. Thus, an effective MOCVD technology for antimonide devices, which do not incorporate atoms of this element in heterostructures, has been established. It concerns some thermophotovoltaic cells or ln(Ga)(As)Sb/GaSb detectors. The situation of InGaAsSb/AIGaAsSb/GaSb heterojunction lasers is dissimilar, since up to this point only one instance of a working laser has been reported; additionally, continuous wave operation has not been shown. The predominant goal of this study has been to verify the technology and to overcome its difficulties by using currently optimal precursors. Both the results of work on the process of obtaining single layers and the characterization results for laser heterostructures are presented. The comparison of the quality of the structures produced using alternative precursors DMEAAI (di-methyl-ethyl-amino-alane) as well as TEGa (tri-ethyl-galium) and the structures obtained with the use of TMAI (tri-methyl-aluminum) and TMGa (tri-methyl-galium) precursors proved the correctness of the concept. Numerical simulations of the laser devices considering the specific barrier and cladding layers doping issue are presented.

10

Technologia epitaksji z wiązek molekularnych struktur laserów kaskadowych InAlAs/InGaAs/InP na pasmo średniej podczerwieni

51%

Gutowski P. , Pierściński K. , Karbownik P. , Morawiec M. , Bugajski M. , Sankowska I. , Pierścińska D. , Serebrennikova O. , Pruszyńska-Karbownik E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2016

|

tom Vol. 57, nr 9

14--18

PL

Prezentowana praca zawiera opis opracowania i optymalizacji technologii wzrostu heterostruktur kwantowych laserów kaskadowych emitujących promieniowanie z zakresu 9÷10 µm wykonanych w oparciu o układ materiałowy In0.52Al.0.48As/In0.53Ga0.47As oraz z zakresu 4÷5,5 µm bazujących na naprężonym skompensowanym obszarze aktywnym z In0.36Al.0.64As/In0.68Ga0.32As. Do wzrostu heterostruktur półprzewodnikowych wykorzystano technikę epitaksji z wiązek molekularnych (MBE). Dzięki tej metodzie wytworzono pełne struktury przyrządowe jak również obszary aktywne, przeznaczone do wzrostu falowodów z InP metodą epitaksji z fazy gazowej ze związków metalo-organicznych MOVPE. Przeprowadzono charakteryzację heterostruktur oraz przeprowadzono dyskusję stabilność i powtarzalność wykonanych procesów epitaksjalnych. Pomiary charakterystyk elektrooptycznych kwantowych laserów kaskadowych wykazały pracę impulsową w temperaturach powyżej 300K, co umożliwia zastosowanie ich w układach do detekcji śladowej ilości substancji gazowych.

EN

In this paper we present an optimization of growth process technology of quantum cascade lasers (QCL). Heterostructures were based on a lattice matched active region grown of In0.52Al.0.48As/In0.53Ga0.47As with emitting range of 9÷10 µm or, alternatively, a strain compensated active region of In0.36Al.0.64As/In0.68Ga0.32As emitting in 4÷5,5 µm range. For growing the laser heterostructures, solid state molecular beam epitaxy (MBE) was used. This method allows to grow full laser heterostructures and also the active regions for the regrowth of InP waveguide by metalo-organic vapor phase deposition (MOVPE). The characterization of achieved structures parameters and discussion about the growth processes stability and reproducibility is presented. Electro-optical measurements of the quantum cascade lasers demonstrate their operation in the temperature higher than 300 K in the pulse mode, which gives possibility to use such devices in trace gas sensing.