La plej novaj esploroj pri dukoloraj duonkonduktaĵaj laseroj
Duonkonduktaj diskolaseroj (SDL-laseroj), ankaŭ konataj kiel vertikalaj eksteraj kavaĵoj surfac-elsendantaj laseroj (VECSEL), altiris multan atenton en la lastaj jaroj. Ili kombinas la avantaĝojn de duonkondukta gajno kaj solidstataj resonatoroj. Ili ne nur efike mildigas la emisian areon limigon de unu-reĝima subteno por konvenciaj duonkonduktaj laseroj, sed ankaŭ havas flekseblan duonkonduktan bendbreĉan dezajnon kaj altajn materialajn gajnajn karakterizaĵojn. Ili videblas en vasta gamo da aplikaj scenaroj, kiel ekzemple malalt-bruaj...mallarĝ-linilarĝa laseroeligo, ultra-mallonga alt-ripeta pulsgenerado, alt-orda harmonika generado, kaj natria gvidstela teknologio, ktp. Kun la progreso de teknologio, pli altaj postuloj estis prezentitaj por ĝia ondolonga fleksebleco. Ekzemple, du-ondolongaj koheraj lumfontoj montris ekstreme altan aplikan valoron en emerĝantaj kampoj kiel kontraŭ-interfera lidaro, holografia interferometrio, ondolonga divid-multipleksa komunikado, mez-infraruĝa aŭ teraherca generado, kaj plurkoloraj optikaj frekvencaj kombiloj. Kiel atingi alt-brilan du-koloran elsendon en duonkonduktaĵaj diskolaseroj kaj efike subpremi gajnokonkurencon inter pluraj ondolongoj ĉiam estis esplora malfacilaĵo en ĉi tiu kampo.
Lastatempe, dukoloraduonkondukta laseroTeamo en Ĉinio proponis novigan ĉipdezajnon por trakti ĉi tiun defion. Per profunda nombra esplorado, ili trovis, ke preciza reguligo de la temperatur-rilata kvantuma putgajna filtrado kaj duonkonduktaĵaj mikrokavaĵaj filtraj efikoj atendas atingi flekseblan kontrolon de dukolora gajno. Surbaze de tio, la teamo sukcese desegnis 960/1000 nm alt-brilecan gajnan ĉipon. Ĉi tiu lasero funkcias en fundamenta reĝimo proksime al la difrakta limo, kun elira brileco tiel alta kiel proksimume 310 MW/cm²sr.
La gajnotavolo de la duonkondukta disko estas nur kelkajn mikrometrojn dika, kaj Fabry-Perot-mikrokavaĵo formiĝas inter la duonkondukta-aera interfaco kaj la malsupra distribuita Bragg-reflektoro. Trakti la duonkonduktan mikrokavaĵon kiel la enkonstruitan spektran filtrilon de la ĉipo modulos la gajnon de la kvantuma puto. Dume, la mikrokavaĵa filtra efiko kaj la duonkondukta gajno havas malsamajn temperaturdrivajn rapidojn. Kombinite kun temperaturkontrolo, la ŝaltado kaj reguligo de eliraj ondolongoj povas esti atingitaj. Surbaze de ĉi tiuj karakterizaĵoj, la teamo kalkulis kaj agordis la gajnopinton de la kvantuma puto je 950 nm je 300 K-temperaturo, kun la temperaturdriva rapido de la gajnondolongo estanta proksimume 0.37 nm/K. Poste, la teamo desegnis la longitudan limigan faktoron de la ĉipo uzante la transmisian matrican metodon, kun pintaj ondolongoj de proksimume 960 nm kaj 1000 nm respektive. Simuladoj rivelis, ke la temperaturdriva rapido estis nur 0.08 nm/K. Per uzado de metal-organika kemia vapora deponada teknologio por epitaksia kresko kaj kontinue optimumigante la kreskoprocezon, altkvalitaj gajno-blatoj estis sukcese fabrikitaj. La mezurrezultoj de fotoluminesko estas tute kongruaj kun la simuladrezultoj. Por malpezigi termikan ŝarĝon kaj atingi altpotencan transdonon, la duonkonduktaĵ-diamantaj blatoj-paka procezo estis pluevoluigita.
Post kompletigo de la pakaĵo de la ĉipo, la teamo faris ampleksan takson de ĝia lasera rendimento. En kontinua funkcia reĝimo, per kontrolado de la pumpilpotenco aŭ la varmoradiatora temperaturo, la emisia ondolongo povas esti flekseble agordita inter 960 nm kaj 1000 nm. Kiam la pumpilpotenco estas ene de specifa intervalo, la lasero ankaŭ povas atingi duoblan ondolongan funkciadon, kun ondolonga intervalo ĝis 39.4 nm. Tiam, la maksimuma kontinua ondopotenco atingas 3.8 W. Dume, la lasero funkcias en fundamenta reĝimo proksime al la difrakta limo, kun radiokvalita faktoro M² de nur 1.1 kaj brileco tiel alta kiel proksimume 310 MW/cm²sr. La teamo ankaŭ faris esploradon pri la kvazaŭ-kontinua ondorendimento de lalaseroLa suma frekvenca signalo estis sukcese observita per enmeto de la nelineara optika kristalo LiB₃O₅ en la resonancan kavaĵon, konfirmante la sinkronigon de la duoblaj ondolongoj.
Per ĉi tiu inĝenia ĉipdezajno, la organika kombinaĵo de kvantuma putgajna filtrado kaj mikrokavaĵa filtrado estis atingita, metante dezajnan fundamenton por la realigo de dukoloraj laserfontoj. Rilate al rendimentaj indikiloj, ĉi tiu unu-ĉipa dukolora lasero atingas altan brilecon, altan flekseblecon kaj precizan koaksialan traban eliron. Ĝia brileco estas je la internacia gvida nivelo en la nuna kampo de unu-ĉipaj dukoloraj duonkonduktaĵaj laseroj. Rilate al praktika apliko, ĉi tiu atingo estas atendata efike plibonigi la detektan precizecon kaj kontraŭinterferan kapablon de plurkolora lidaro en kompleksaj medioj per utiligado de ĝiaj alta brileco kaj dukoloraj karakterizaĵoj. En la kampo de optikaj frekvencaj kombiloj, ĝia stabila du-ondolonga eligo povas provizi decidan subtenon por aplikoj kiel preciza spektra mezurado kaj alt-rezolucia optika sensado.
Afiŝtempo: 23-a de septembro 2025