agg反射器量子级联激光器（2）使用快速室温HgCdTe （MCT）检测器，在应用光栅之前和之后进行光电流-电压（LIV）测量，以确定阈值电流和峰值功率的zui终变化。激光器安装在具有ZnSl窗口的低温恒温器内，一个直径约2英寸（50毫米）的集合透镜放置在焦距之外；大约1.5英寸（38毫米）的距离。激光脊都被切割成总长度为3mm，宽度通常为8-25 μ m，光栅保持在脊宽范围内。这是为了避免暴露侧壁，从而使结构变短，而且我们相信这样做可以减少横向模式的数量，从而减少光束转向远高于阈值。图4(a)显示了应用DBR光栅前后，脊宽为30µm的不稳定激光器的LIV特性；误差条表示激光输出的时间变化，由 ...
基于腔长的量子级联激光器波长选择有意选择量子级联激光器QCL发射频率的能力对于精确重叠分析物振动-旋转吸收带与激光发射具有重要意义，从而为痕量气体和液体化学传感器提供固有的分子选择性和增强的灵敏度。目前选择QCL发射频率的方法包括使用外腔，在一个芯片上单片制造具有各种发射频率的单模激光器阵列，或使用低温恒温器或直流激光注入电流调节散热片温度。外腔可调谐QCLs通过改变外部衍射光栅的角度，通过频率选择性反馈产生单模发射，从而在宽光谱范围内连续调谐虽然zui近已经证明了超过250 cm−1的调谐范围，但增益光谱根本不调谐，或者以比光学调谐小得多的速率调谐，因此导致从中心发射的蓝移和红移的输出功率降 ...
D室温连续波量子级联激光器设计和制造量子级联（QC）激光器是一种很有前途和影响力的中红外光源，在化学传感、无线通信和对抗措施等领域具有潜在的应用前景。自1994年首次演示以来，通过改进激光设计，材料生长和包装，不断显著地改进了QC激光器的性能。到目前为止，使用固体源分子束外延（MBE）或气源MBE生长的波长为9.1和4-6 um的QC激光器已经证明了室温连续波（CW）操作，这是紧凑型非低温激光源的重要里程碑。金属有机化学气相沉积（MOCVD）zui近引起了人们的研究兴趣，因为它是工业界第1选择的技术，并且在QC激光器的商业化方面有前景。据报道，MOCVD是一种高性能的QC激光生长技术，首先采用 ...
波工作低阈值量子级联激光器通过分子束外延MBE和MOCVD两种方法生长的量子微电子管的室温连续工作结果令人鼓舞，但进一步的性能有望使量子微电子管更适合实际应用系统。在所有需要改进的器件参数中，特别需要更低的阈值电流密度，因为它可以使器件消耗更少的总功率，并有可能提高壁插效率。我们报告了5.07 um的mocvd生长QC激光器，具有BH再生结构和下行安装，其室温连续波阈值电流密度低于所有这些先前报道的结果。本文提出的QCL结构是通过低压MOCVD生长的。有源区域结构与文献中报道的设计非常相似，但对波导结构进行了一些修改，如下所述。一个周期的层序为：从注入层阻挡层厚度开始，以纳米为单位：4.0/1 ...
用横模控制抑制量子级联激光器的指向不稳定性以前我们报道了QC激光器的模态不稳定性和光束转向使用固定NA（0.87）检测器，我们发现脉冲不稳定器件的脉冲平均接收功率降低高达20%。在脉冲内不同栅极位置获得的空间相关光谱表明，在横向模式之间存在频率锁定，而远场强度分布的时间分辨测量显示，光束在平面上转向了10°。现在我们提出了一种在QC激光器中抑制指向不稳定性的方法，该方法涉及通过窄、短（仅占腔长度的百分之几）和高损耗的脊波导收缩来控制横向模式。这个想法是对分布在激光脊两侧的模式引入足够的扰动，同时保持基本模式不变。收缩对器件的影响如图1所示，图1显示了用COMSOL MULTIPHYSICS获得 ...
高能效量子级联激光器量子级联激光器（qcl）是基于半导体量子阱的子带间跃迁。当电子从前面的注入区进入活跃区，在上下激光能级之间经历辐射跃迁，并随后被提取到下一个下游注入区时，产生光子。电子从注入区进入下一个活跃区是通过注入地能级和上激光能级之间的共振隧穿发生的。隧穿速率，以及许多其他性能相关参数，可以通过量子设计来设计，例如，通过耦合强度的设计，耦合强度被定义为注入器地面能级和上激光能级在完全共振时能量分裂的一半。理论分析表明，快速隧穿速率是实现高激光壁塞效率（WPE）的关键因素。一方面，隧穿速率越快，所能支持的Max工作电流密度就越高，因此电流效率（即激光器工作在高于阈值多远的地方）也就越高 ...
量子级联激光器：长波红外（λ>6 μm）的设计qcl今天能够在λ = 3-24 μm范围内发光，并且z近已经引入到太赫兹域，可能导致光电集成的新水平由于有可能利用为电信/数据通信组件市场开发的已经成熟的InP和GaAs技术，qcl已经显示出令人印象深刻的快速技术发展。自1994年成立以来，2QC激光器仅在几年后就实现了室温（RT）脉冲操作，并在2008年实现了连续（CW） RT操作。由于不断推动这项技术的工业化，由Cho首创的分子束外延（MBE）进行的初始材料开发工作近年来已扩展到更标准的工业平台，用于材料生长，金属有机化学气相沉积（MOCVD）mocvd生长的QC激光器已经迅速达到了与 ...
利用量子级联激光和超灵敏麦克风对爆炸物进行对峙光声探测（一）早在几年，使用高功率中红外激光源（如CO2激光器或光学参量振荡器）进行化学检测已有报道。一项早期的研究，作者将其命名为光声探测和测距（PADAR），展示了利用PA效应对气体蒸气进行对峙探测和测距。近年来，对峙PA检测也应用于凝聚态介质和液体。利用光热效应对爆炸物进行对峙探测已有报道。该技术通过监测爆炸样品在CO2激光照射下的温升，实现了对峙检测。然而，在演示中，为了增加热对比度，避免焦平面阵列（FPA）的热饱和，将含有炸药的土样放置在平台上，并以天空为背景。在实际的现场操作中，地面或背景温度很容易使FPA饱和，从而难以区分温差。在另一 ...
利用量子级联激光和超灵敏麦克风对爆炸物进行对峙光声探测（二）在我们的实验中，我们使用了一个发射波长接近7.35 μm的QCL。激光器安装在液氮冷却的杜瓦瓶中。在LN2温度下准连续波（准cw）条件下工作，重复频率为~ 1.3 kHz，脉冲宽度为~ 250 μs。可以调整重复频率以匹配接收电路滤波器的共振频率，提高信噪比。低温LN2工作保证了输出功率的提高和激光波长的稳定。此外，由于扩声信号与激光脉冲能量成正比，而不仅仅是与功率成正比，因此为了增加扩声信号的强度，实验中使用了较长的脉冲宽度。中红外区域的QCL波长和TNT吸收光谱如图1所示。图中还显示了在上述重复频率和脉宽条件下准连续波工作时的QC ...
调谐外光栅腔量子级联激光器（QCL）在检测水平上成功检测另一种CWA模拟物，二甲基膦酸甲酯（DMMP），该检测水平有助于确保公共安全和误报率足够低，以尽量减少不必要的经济中断的发生。图1采用金属有机化学气相沉积法生长QCL芯片，长3mm，增益中心为，为9:6 μm。在室温下，该QCL在具有未涂层面的Fabry-Perot （FP）几何结构中运行时，每个面产生约65mw的连续波功率。多模FP光谱覆盖9450-9750 nm（图1）。为了获得在图1所示的几乎整个波长范围内可调谐的单频可调谐功率输出，我们将QCL增益芯片集成到物理长度为27 mm的外部光栅腔配置中。将未涂覆的QCL增益芯片安装在保持 ...
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