单向光输出低发散角量子级联微腔激光器研究

项目名称： 单向光输出低发散角量子级联微腔激光器研究

项目编号： No.61376045

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 晏长岭

作者单位： 长春理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 量子级联微腔激光器以高品质因子、低激射阈值的特点和中远红外激光应用优势一直备受关注，然而传统器件结构的光输出方向性差和输出功率低是制约其发展的瓶颈问题。本项目提出一种新型带切口椭圆微腔结构，在保证高品质因子的同时，能够实现单向光输出，并将实现水平方向发散角3度 ,同时提出采用环形电极结构实现对高阶径向模的抑制及载流子注入效率的提高；在材料结构设计方面，引入大光波导结构InGaAs/InAlAs量子级联为增益介质，提高垂直方向光束质量，将实现垂直方向发散角30度 ，并通过改善光限制因子、降低激射阈值、提高光输出功率；发挥激光器单向光输出、低发散角的优势，提出单片集成微腔激光器阵列的新设计理念，进一步提高激光器的光功率输出水平。本研究将使量子级联微腔激光的应用前景变得光明，在痕量气体探测、生物探测传感、大气污染检测、光子集成等领域得到快速发展，也为我国微腔激光的研究提供新的科学理念。

中文关键词： 微腔激光器；量子级联激光器；定向光输出；半导体激光器阵列；

英文摘要： Micro-cavity quantum cascade lasers have been investigated widely due to its extremely high quality factor lasing modes,low lasing threshold and mid-infrared laser applications. However,traditional devices have the drawbacks that the emission direction is

英文关键词： Micro-cavity lasers；Quantum cascade lasers；directional emission；semiconductor laser array；