阅读排行更多

企业直播更多

推荐展会更多

新型单模半导体激光器诞生：可同步保持高功率和尺寸放大

2022-07-06 11:00:28来源：OFweek激光网阅读量：86 评论

导读：在传统的激光器中，随着激光腔的增大，相干单波长定向光会开始分解。标准的解决方法是使用像波导这样的外部机构来放大光束，然而这占用了很多空间。

　　自1960年第一台激光器建成以来，同步增加单模激光器的尺寸和功率一直是光学领域的一个挑战。而这项工作表明，尺寸并不一定要以相干性为代价，这使得激光在许多应用中能够更强大稳定，并且覆盖更长的距离。

　　由加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系(EECS)副教授Boubacar Kanté、劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部门的科学家领导的研究团队展示了一种具有均匀间距和相同大小的孔穿孔的半导体膜，可以作为一个可伸缩的激光腔。结果表明，无论这种激光腔的大小如何，激光束都能发射出一致的单一波长。

　　在传统的激光器中，随着激光腔的增大，相干单波长定向光会开始分解。标准的解决方法是使用像波导这样的外部机构来放大光束，然而这占用了很多空间。通过消除外部放大的需要，如今研究人员可以缩小计算机芯片和其他依赖激光的组件的尺寸并提高效率。

　　这项工作与垂直腔表面发射激光器(VCSEL)技术尤其紧密相关。在VCSELS中，光从芯片顶面中垂直发射出来。VCSELs通常只有几微米宽，目前用来增强它们功率的策略是将数百个独立的VCSELs聚集在一起。因为激光是独立的，它们的相位和波长不同，所以它们的功率不会相干地结合在一起——这在面部识别等应用中还可以接受，但在通信或手术等对精度至关重要的应用中却完全行不通。

　　而UC Berkeley开发出来的“BerkSEL”激光器设计使更高效的单模光发射成为可能，主要是基于光通过薄膜上孔穴的物理特性。他们开发出来的薄膜是一种200纳米厚的砷化镓磷化铟(一种常用于光纤和电信技术的半导体)。研究人员指出，这些规则性的孔穴是用光刻法蚀刻的，必须有固定的大小、形状和距离——它们能够充当狄拉克点，这是二维材料基于能量线性色散的拓扑特征。

　　此外，由于光从一点传播到另一点的相位等于折射率乘以传播的距离。由于在狄拉克点折射率为零，从半导体的不同部分发出的光完全相位相同，因此在光学上是相同的。该研究的共同主要作者、EECS博士后研究员瓦利德·雷德杰姆(Walid Redjem)表示：“我们研究中的薄膜大约有3000个孔，但理论上，它可能有100万个或10亿个孔，结果会是一样的。”

　　目前，研究人员使用高能脉冲激光进行光泵浦并为BerkSEL设备提供能量，并使用为近红外光谱优化的共聚焦显微镜测量了每个孔径的发射。通过调整设计规格，如孔穴大小和半导体材料，“BerkSELs”半导体激光器可以发射出不同的目标波长。

上一篇：石化废水处理工艺解析！

下一篇：科学家开发新型能量密集型锂硫电池可在极端温度下工作

版权与免责声明：1.凡本网注明“来源：兴旺宝装备总站”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-兴旺宝合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：兴旺宝装备总站”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。 2.本网转载并注明自其它来源（非兴旺宝装备总站）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。 3.如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。

我来评论

昵称验证码匿名

文明上网，理性发言。（您还可以输入200个字符)

表情

所有评论仅代表网友意见，与本站立场无关