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首页 > 过刊浏览>2024年第43卷第4期 >497-502. DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2024.04.009
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8.5 μm高性能长波红外量子级联激光器的光学腔面镀膜研究
作者:
作者单位:

1.中国科学院半导体研究所 固态光电信息技术重点实验室，北京 100083;2.中国科学院大学 材料科学与光电工程中心，北京 100049;3.潍坊先进光电芯片研究院，山东 潍坊 261021

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

O43;TN248.4

基金项目:


Optical facet coatings for high-performance LWIR quantum cascade lasers at λ ∼ 8.5 µm
Author:
Affiliation:

1.Laboratory of Solid-State Optoelectronics Information Technology， Institute of Semiconductors， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100083， China;2.Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100049， China;3.Weifang Academy of Advanced Opto-Electronic Circuits， Weifang 261021， China

Fund Project:

Supported by the National Natural Science Foundation of China （12393830）

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    摘要:

    通过研究和优化长波红外量子级联激光器（LWIR QCLs）的光学腔面增透（AR）膜，可提高器件的输出性能。与Al2O3膜系相比，Y2O3 AR膜表现出更高的腔面光学灾变（COMD）水平，两种膜系的光学腔面镀膜均无光束转向效应。对激射波长为8.5 μm的3 mm腔长、9.5 μm脊宽掩埋异质结（BH）LWIR QCL使用Y2O3膜系的金属高反（HR）膜和反射率约0.2%的AR膜，在298 K下获得了2.19 W的最高脉冲峰值功率，较未镀膜器件提高149%。对于连续波（CW）操作，通过优化Y2O3 AR膜的反射率，最高输出功率达到0.73 W，较未镀膜器件提高91%。

    Abstract:

    We report on the performance improvement of long-wave infrared quantum cascade lasers （LWIR QCLs） by studying and optimizing the anti-reflection （AR） optical facet coating. Compared to the Al2O3 AR coating， the Y2O3 AR coating exhibits higher catastrophic optical mirror damage （COMD） level， and the optical facet coatings of both material systems have no beam steering effect. A 3-mm-long， 9.5-μm-wide buried-heterostructure （BH） LWIR QCL of λ ~ 8.5 μm with Y2O3 metallic high-reflection （HR） and AR of ~ 0.2% reflectivity coating demonstrates a maximum pulsed peak power of 2.19 W at 298 K， which is 149% higher than that of the uncoated device. For continuous-wave （CW） operation， by optimizing the reflectivity of the Y2O3 AR coating， the maximum output power reaches 0.73 W， which is 91% higher than that of the uncoated device.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

马源,林羽喆,万晨杨,王紫纤,周旭彦,张锦川,刘峰奇,郑婉华.8.5 μm高性能长波红外量子级联激光器的光学腔面镀膜研究[J].红外与毫米波学报,2024,43(4):497~502]. MA Yuan, LIN Yu-Zhe, WAN Chen-Yang, WANG Zi-Xian, ZHOU Xu-Yan, ZHANG Jin-Chuan, LIU Feng-Qi, ZHENG Wan-Hua. Optical facet coatings for high-performance LWIR quantum cascade lasers at λ ∼ 8.5 µm[J]. J. Infrared Millim. Waves,2024,43(4):497~502.]

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  • 收稿日期:2023-11-22
  • 最后修改日期:2024-06-18
  • 录用日期:2023-12-19
  • 在线发布日期: 2024-06-13
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