Cov kev tshawb fawb tshiab tshaj plaws ntawm dual-xim semiconductor lasers
Semiconductor disc lasers (SDL lasers), tseem hu ua ntsug sab nraud kab noj hniav nto-emitting lasers (VECSEL), tau nyiam ntau yam hauv xyoo tas los no. Nws combines qhov zoo ntawm semiconductor nce thiab solid-state resonators. Nws tsis tsuas yog ua kom muaj txiaj ntsig zoo rau thaj tsam emission txwv ntawm ib hom kev txhawb nqa rau cov pa semiconductor lasers, tab sis kuj tseem muaj cov qauv siv tau yooj yim semiconductor bandgap tsim thiab cov khoom siv tau zoo. Nws tuaj yeem pom nyob rau hauv ntau qhov kev thov scenarios, xws li suab nrov qisnqaim-linewidth laserCov zis, ultra-luv luv high-repetition mem tes tiam, high-order harmonic tiam, thiab sodium qhia hnub qub tshuab, thiab lwm yam. Nrog rau kev nce qib ntawm technology, siab dua yuav tsum tau muab tso rau pem hauv ntej rau nws wavelength yooj. Piv txwv li, dual-wavelength coherent lub teeb pom kev zoo tau pom muaj txiaj ntsig zoo heev hauv cov chaw tawm tshiab xws li tiv thaiv kev cuam tshuam lidar, holographic interferometry, wavelength division multiplexing kev sib txuas lus, mid-infrared lossis terahertz tiam, thiab ntau xim optical zaus combs. Yuav ua li cas kom ua tiav high-brightness dual-xim emission nyob rau hauv semiconductor disc lasers thiab zoo inhibit kev sib tw ntawm ntau lub wavelengths yeej ib txwm yog ib qho nyuaj rau kev tshawb fawb nyob rau hauv daim teb no.
Tsis ntev los no, ob ximsemiconductor laserpab neeg nyob hauv Suav teb tau tshaj tawm txoj kev tsim chip tshiab los daws qhov kev sib tw no. Los ntawm kev tshawb fawb txog zauv hauv qhov tob, lawv pom tias kev tswj xyuas qhov ntsuas kub ntawm quantum zoo tau txais kev lim dej thiab semiconductor microcavity filtering cuam tshuam yuav tsum ua tiav kev tswj hwm ntawm dual-xim nce. Raws li qhov no, pab pawg tau ua tiav tsim lub 960/1000 nm high-brightness nce nti. Lub laser no ua haujlwm nyob rau hauv hom tseem ceeb nyob ze ntawm qhov kev txwv tsis pub tshaj, nrog rau qhov tso zis ci ntsa iab siab txog li 310 MW / cm²sr.
Qhov nce txheej ntawm semiconductor disc tsuas yog ob peb micrometers tuab, thiab Fabry-Perot microcavity yog tsim los ntawm semiconductor-air interface thiab hauv qab faib Bragg reflector. Kev kho cov semiconductor microcavity raws li lub built-in spectral lim ntawm nti yuav modulate qhov nce ntawm quantum zoo. Lub caij no, lub microcavity filtering nyhuv thiab semiconductor nce muaj qhov sib txawv ntawm qhov kub thiab txias. Ua ke nrog kev tswj qhov kub thiab txias, kev hloov pauv thiab kev tswj ntawm cov zis wavelengths tuaj yeem ua tiav. Raws li cov yam ntxwv no, pab pawg tau suav thiab teeb tsa qhov nce siab ntawm quantum zoo ntawm 950 nm ntawm 300 K kub, nrog rau qhov kub thiab txias ntawm qhov nce wavelength yog kwv yees li 0.37 nm / K. Tom qab ntawd, pab neeg no tau tsim qhov kev txwv ntev ntev ntawm cov nti siv txoj kev sib kis matrix, nrog lub ncov wavelengths ntawm kwv yees li 960 nm thiab 1000 nm feem. Simulations qhia tau hais tias qhov kub ntawm drift tus nqi tsuas yog 0.08 nm / K. Los ntawm kev siv hlau-organic tshuaj vapor deposition tshuab rau epitaxial kev loj hlob thiab tsis tu ncua optimizing txoj kev loj hlob, high-zoo nce chips tau ntse fabricated. Cov txiaj ntsig kev ntsuas ntawm photoluminescence yog tag nrho nrog cov txiaj ntsig simulation. Txhawm rau txo qis thermal load thiab ua tiav kev sib kis tau zoo, cov txheej txheem ntim khoom semiconductor-pob zeb diamond tau tsim ntxiv.
Tom qab ua tiav cov ntim ntim, pab pawg tau ua qhov kev ntsuam xyuas dav dav ntawm nws cov kev ua haujlwm laser. Hauv kev ua haujlwm tas mus li, los ntawm kev tswj lub twj tso kua mis lossis lub dab dej kub, qhov emission wavelength tuaj yeem hloov kho ntawm 960 nm thiab 1000 nm. Thaum lub twj tso kua mis lub zog nyob rau hauv ib qho kev tshwj xeeb, lub laser kuj tuaj yeem ua tiav kev ua haujlwm dual-wavelength, nrog lub sijhawm wavelength mus txog 39.4 nm. Lub sijhawm no, qhov siab tshaj plaws nthwv dej tsis tu ncua mus txog 3.8 W. Meanwhile, lub laser ua haujlwm nyob rau hauv hom tseem ceeb nyob ze ntawm qhov tsis sib xws, nrog lub teeb pom kev zoo M² ntawm tsuas yog 1.1 thiab qhov ci ntsa iab siab txog li 310 MW / cm²sr. Pab neeg no kuj tau tshawb fawb txog quasi-nruam yoj kev ua tau zoo ntawm covlaser. Lub teeb liab zaus tau pom zoo los ntawm kev ntxig lub LiB₃O₅ nonlinear optical siv lead ua rau hauv cov kab noj hniav resonant, paub meej tias cov synchronization ntawm dual wavelengths.
Los ntawm no ingenious nti tsim, cov organic ua ke ntawm quantum zoo nce filtering thiab microcavity filtering tau tiav, nteg lub hauv paus tsim rau lub realization ntawm dual-xim laser qhov chaw. Nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev ua tau zoo qhia, no ib leeg-chip dual-xim laser ua tiav siab brightness, siab yooj thiab leej coaxial beam tso zis. Nws brightness yog nyob rau hauv lub thoob ntiaj teb ua theem nyob rau hauv tam sim no teb ntawm ib leeg-chip dual-xim semiconductor lasers. Nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev siv tswv yim, qhov kev ua tiav no yuav tsum ua kom muaj txiaj ntsig zoo rau kev tshawb pom qhov tseeb thiab kev cuam tshuam kev cuam tshuam ntawm ntau cov xim lidar hauv cov cheeb tsam nyuaj los ntawm kev siv nws lub siab ci thiab cov yam ntxwv dual-xim. Nyob rau hauv lub teb ntawm optical zaus combs, nws ruaj khov dual-wavelength tso zis muaj peev xwm muab kev txhawb nqa tseem ceeb rau daim ntaub ntawv xws li meej spectral ntsuas thiab high-resolution optical sensing.
Post lub sij hawm: Sep-23-2025