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中红外可调谐量子级联激光器研究进展
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作者 刘莹 蒋涛 +7 位作者 杨奇 王雪敏 湛治强 邹蕊矫 罗佳文 樊龙 陈风伟 吴卫东 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第1期87-95,共9页
量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源,其中,可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点,成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅... 量子级联激光器(QCL)是中红外波段重要的激光光源,其中,可调谐中红外量子级联激光器具有单纵模、频率可调谐的优点,成为目前研究的热点。可调谐中红外量子级联激光器主要通过分布反馈(DFB)光栅、分布布拉格反射(DBR)光栅、外腔衍射光栅等方法实现。本文介绍了中红外量子级联激光器的基本原理,分别归纳、总结了近年来DFB、DBR可调谐量子级联激光器以及外腔可调谐量子级联激光器的研究进展,讨论了各种可调谐方法的优缺点。最后,对可调谐量子级联激光器的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 量子级联激光器 可调谐 布拉格光栅 中红外
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2.5THz量子级联激光器的研制 被引量:3
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作者 王雪敏 沈昌乐 +10 位作者 蒋涛 湛治强 黎维华 彭丽萍 邓青华 樊龙 王新明 阎大伟 赵妍 吴卫东 唐永建 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3-5,共3页
基于束缚态到连续态跃迁有源区能带结构,实现了2.5 THz量子级联激光器的连续波工作。激光器的输出频率随电流可在2.45-2.47 THz之间可调,在连续波工作模式下的最高输出功率大于6.0mw,最高连续波工作温度为60 K,阈值电流密度为12... 基于束缚态到连续态跃迁有源区能带结构,实现了2.5 THz量子级联激光器的连续波工作。激光器的输出频率随电流可在2.45-2.47 THz之间可调,在连续波工作模式下的最高输出功率大于6.0mw,最高连续波工作温度为60 K,阈值电流密度为120 A/cm2,经Si透镜整形后的输出光斑为高斯分布。 展开更多
关键词 太赫兹 量子级联激光器 连续波 子能带 高斯分布
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低阈值连续波工作的2.9 THz量子级联激光器 被引量:2
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作者 蒋涛 湛治强 +7 位作者 沈昌乐 杨宁 邓青华 王雪敏 楚卫东 吴卫东 段素青 唐永建 《太赫兹科学与电子信息学报》 2016年第5期657-660,667,共5页
为了获得低阈值连续波工作太赫兹源,采用固源分子束外延技术生长了Ga As/Al Ga As束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区,基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器。获得了激光器(腔面未镀高反射膜)的发... 为了获得低阈值连续波工作太赫兹源,采用固源分子束外延技术生长了Ga As/Al Ga As束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器(QCL)有源区,基于半绝缘-等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器。获得了激光器(腔面未镀高反射膜)的发射光谱和相应的输出特性等性能,其中器件在10 K工作温度、350 m A激励电流下的中心频率为2.93 THz,连续波工作模式的阈值电流密度为156 A/cm2,器件的最大光输出功率为7.84 m W,最高工作温度为62 K。 展开更多
关键词 太赫兹 量子级联激光器 连续波 波导
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亚微米尺寸金属电极的制备工艺 被引量:1
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作者 湛治强 阎大伟 +5 位作者 熊政伟 沈昌乐 彭丽萍 罗跃川 王雪敏 吴卫东 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第4期646-648,658,共4页
亚微米尺寸金属电极在高电子迁移率晶体管(HEMT)等半导体电子学器件中有重要应用,其制作是器件制作中的关键工艺,对器件性能有着重要影响。本文选择合适的涂胶旋转转速、烘烤温度(180℃)和时间,可以有效地减少电子束曝光后所产生的气泡... 亚微米尺寸金属电极在高电子迁移率晶体管(HEMT)等半导体电子学器件中有重要应用,其制作是器件制作中的关键工艺,对器件性能有着重要影响。本文选择合适的涂胶旋转转速、烘烤温度(180℃)和时间,可以有效地减少电子束曝光后所产生的气泡。通过对聚甲基丙烯酸甲酯/聚二甲基戊二酰亚胺(PMMA/PMGI)双层胶进行电子束曝光和显影,确定了合适的曝光剂量为550μC/cm2。通过调整显影液配比,并将显影时间控制在合理范围,获得了光滑完整的PMMA/PMGI双层光刻胶曝光图形。开发了双层光刻胶电子束曝光工艺,制备出宽度为200 nm的金属电极。 展开更多
关键词 双层胶 亚微米 电子束曝光 金属电极
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分布反馈太赫兹量子级联激光器实现高功率单模输出
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作者 蒋涛 湛治强 +5 位作者 杨奇 邹蕊矫 樊龙 彭丽萍 王雪敏 吴卫东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期136-136,共1页
太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种基于超晶格或耦合多量子阱中电子共振隧穿和子带间跃迁的单极光源,其辐射频率可通过能带和波函数设计进行调控,具有响应速度高、体积小、便于集成等优点。近年来,国际上多个科研团队展开了对THz QC... 太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种基于超晶格或耦合多量子阱中电子共振隧穿和子带间跃迁的单极光源,其辐射频率可通过能带和波函数设计进行调控,具有响应速度高、体积小、便于集成等优点。近年来,国际上多个科研团队展开了对THz QCL的密集研究,器件性能取得了显著的进展。针对THz QCL的实际应用,目前急切需要解决两个方面的问题:第一方面,受限于严重的大气衰减、光束合成等困难,急需解决THz QCL功率输出提升的问题。第二方面,研制窄线宽、高功率单模输出的太赫兹本振源。 展开更多
关键词 太赫兹量子级联激光器 分布反馈 单模输出 子带间跃迁 大气衰减 光束合成 多量子阱 本振源
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量子级联激光器的热管理研究进展 被引量:3
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作者 张泽涵 蒋涛 +6 位作者 湛治强 王雪敏 罗佳文 彭丽萍 樊龙 肖婷婷 吴卫东 《太赫兹科学与电子信息学报》 2021年第2期193-200,共8页
作为目前最重要的中远红外光源,量子级联激光器(QCL)因独特的性能和频率可拓展至太赫兹(THz)的特点,成为研究的热点。对于QCL,影响其输出功率和工作温度的因素较多,其中高效散热是重要的因素。首先对中红外和太赫兹两种QCL的热管理研究... 作为目前最重要的中远红外光源,量子级联激光器(QCL)因独特的性能和频率可拓展至太赫兹(THz)的特点,成为研究的热点。对于QCL,影响其输出功率和工作温度的因素较多,其中高效散热是重要的因素。首先对中红外和太赫兹两种QCL的热管理研究进行了归纳和总结;讨论和分析了两者之间的相似和不同点,主要讨论两种激光器固体侧散热的方法,包括有源区设计、改进工艺、优化器件材料体系等方面;最后,对QCL热管理的未来研究趋势进行了分析和预测。该结果对于QCL的性能提升,特别是输出功率和工作温度的提高,具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 量子级联激光器 热管理 太赫兹 中红外
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分布反馈量子级联激光器光栅反馈特性
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作者 刘莹 蒋涛 +7 位作者 杨奇 王雪敏 湛治强 邹蕊矫 罗佳文 樊龙 陈风伟 吴卫东 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期18-24,共7页
为探究Bragg光栅结构对TM模反馈特性的影响,利用有限时域差分法对具有TM模的分布反馈(DFB)量子级联激光器Bragg光栅结构进行仿真研究。重点分析了侧向耦合光栅的光学特性以及光栅侧壁倾角对光栅反射谱、损耗的影响及原因,并探究了光栅... 为探究Bragg光栅结构对TM模反馈特性的影响,利用有限时域差分法对具有TM模的分布反馈(DFB)量子级联激光器Bragg光栅结构进行仿真研究。重点分析了侧向耦合光栅的光学特性以及光栅侧壁倾角对光栅反射谱、损耗的影响及原因,并探究了光栅刻蚀深度及占空比与TM模的耦合系数、损耗的关系。结果表明有效折射率是影响Bragg波长的主要因素,而光限制因子是不同周期的侧向耦合光栅结构耦合系数产生巨大差别的原因,当光栅侧壁倾角90°时镜面损耗最小。光栅周期、占空比、刻蚀深度与耦合系数的关系表明:这些参数不仅影响光栅的相对介电常数,也会对光限制因子产生作用,从而影响耦合系数的大小;耦合系数与刻蚀深度具有正比关系,大周期光栅耦合系数随占空比的变化率较小。对光栅光反馈特性的理论研究有利于提升对DFB量子级联激光器的认识,促进激光器性能的提升和发展。 展开更多
关键词 量子级联激光器 BRAGG光栅 分布反馈 耦合系数 TM模
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太赫兹量子级联激光器阵列耦合的研究进展 被引量:2
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作者 罗佳文 王雪敏 +6 位作者 沈昌乐 蒋涛 湛治强 邹蕊矫 彭丽萍 黎维华 吴卫东 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期38-44,共7页
太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种紧凑、相干的固体连续辐射源,具有重要的潜在应用价值,是当前国际上研究的热点之一。目前,THz QCL面临进一步提高输出功率的问题,而阵列耦合是突破这一瓶颈的有效途径,因此,相关研究就显得尤为重要... 太赫兹量子级联激光器(THz QCL)是一种紧凑、相干的固体连续辐射源,具有重要的潜在应用价值,是当前国际上研究的热点之一。目前,THz QCL面临进一步提高输出功率的问题,而阵列耦合是突破这一瓶颈的有效途径,因此,相关研究就显得尤为重要。概述了THz QCL的现有阵列耦合结构,并总结和讨论了THz QCL阵列研究现状及其未来可能的发展方向。 展开更多
关键词 激光器 量子级联激光器 太赫兹 阵列 波导
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研发系列太赫兹产品 带动薄膜物理学科发展—一中国工程物理研究院吴卫东研究员成果
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作者 邹蕊矫 王雪敏 +2 位作者 蒋涛 湛治强 吴卫东 《科技成果管理与研究》 2020年第1期84-86,共3页
吴卫东,1967年生,研究员,博士生导师,中国工程物理研究院激光聚变研究中心薄膜物理学术带头人。兼任同济大学和四川大学的博士生导师,是中国工程物理研究院的“双百人才”。承担和参加了多项国家科技重大专项、国防科技预先研究课题、国... 吴卫东,1967年生,研究员,博士生导师,中国工程物理研究院激光聚变研究中心薄膜物理学术带头人。兼任同济大学和四川大学的博士生导师,是中国工程物理研究院的“双百人才”。承担和参加了多项国家科技重大专项、国防科技预先研究课题、国家863计划课题、国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金和中国工程物理研究院院基金等多项科研项目。获得省部级科技进步奖一等奖、二等奖、三等奖共10多项。以第一作者和通信作者发表SCI论文80多篇。 展开更多
关键词 科学仪器设备 学术带头人 SCI论文 国家自然科学基金 科研项目 部级科技进步奖 吴卫东 国防科技
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