【儀表儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】銻化物半導體激光可以實現(xiàn)1.8μm-4μm的中紅外波段激光輸出，具有體積小、效率高、電驅(qū)動直接發(fā)光等優(yōu)點，是中紅外激光技術(shù)領(lǐng)域的前沿研究熱點，在紅外光電技術(shù)、化學氣體及危險品監(jiān)測等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景，并可作為中紅外光纖激光器的種子源和同帶泵浦光源。然而，由于銻化物半導體材料較低的熱導率和高空穴遷移率導致的側(cè)向載流子泄露，使得銻化物半導體激光器效率低、光束質(zhì)量差、溫度穩(wěn)定性差。
圖1. 銻化物微脊寬區(qū)(MSBA)波導激光器結(jié)構(gòu)示意圖
圖2. 微脊波導對銻化物半導體激光器功率、閾值、效率溫度穩(wěn)定性的改善
近，長春光機所佟存柱研究員團隊與中科院半導體所牛智川研究員團隊合作，提出了銻化物微脊寬區(qū)波導結(jié)構(gòu)，有效抑制了載流子側(cè)向泄露和累積，將1.96？m波長的銻化物激光器高能量轉(zhuǎn)換效率由9.8%提高到30.5%，連續(xù)輸出功率超過了1.28W，側(cè)向光束質(zhì)量改善了36%，閾值、溫度特性和電流對遠場的影響都得到明顯改善，該研究為高亮度銻化物半導體激光器的實現(xiàn)提供了一種可行的技術(shù)方案，成果發(fā)表于Applied Physics Express,11, 032702 (2018)，被加拿大Advances in Engineering選為工程進展領(lǐng)域有創(chuàng)新性的重要科學論文 (Key Scientific Article)，并予以特別報道。
Advances in Engineering (AIE) 是一個成立于2005年的加拿大科技組織，旨在及時快速地將能夠為人類造福的工程領(lǐng)域重要科學成果和創(chuàng)新技術(shù)在范圍迅速傳播，其主要的讀者和受眾是受過良好教育的工程和物理界科學家、教授和學生。AIE每周會經(jīng)過專家顧問組高度篩選，從工程領(lǐng)域發(fā)表的文獻中選出不到20篇的論文進行特別報道，方向包括材料工程、化學工程、電子工程、機械工程、納米技術(shù)、土木工程和通用工程，被選中的論文需要具有特殊的科學重要性并能夠被廣大科學讀者所理解，入選率少于千分之一。AIE除受到主要研究機構(gòu)的關(guān)注外，也被排名前50位的工程公司所鏈接，用于跟蹤突破性科技進展。
該工作獲得國家自然科學基金委重大項目“銻化物低維結(jié)構(gòu)中紅外激光器基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”的資助。
(原文標題：長春光機所在銻化物高功率半導體激光器研究上取得突破性進展)
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