И. С. Молодцов, Н. А. Распопов, А. В. Лобинцов, А. И. Данилов, А. Б. Крыса, И. И. Засавицкий, “Квантовый каскадный лазер с оптическими переходами "связанное состояние – квазиконтинуум", работающий при температуре до 371 K”, Квантовая электроника, 50:8 (2020), 710

Эта публикация цитируется в 4 статьях

Лазеры, активные среды лазеров

Квантовый каскадный лазер с оптическими переходами "связанное состояние – квазиконтинуум", работающий при температуре до 371 K

И. С. Молодцов^a, Н. А. Распопов^a, А. В. Лобинцов^b, А. И. Данилов^b, А. Б. Крыса^c, И. И. Засавицкий^a

^a Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
^b ОАО «НИИ "Полюс" им. М. Ф. Стельмаха», г. Москва
^c Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Sheffield, UK

Аннотация: На основе согласованной гетеропары Ga_0.47In_0.53As/Al_0.48In_0.52As разработан квантовый каскадный лазер, излучающий на длине волны 7.4 мкм. Выбранная лазерная гетероструктура с относительно большим числом квантовых ям и барьеров представляет собой две мини-зоны, разделенные мини-запрещенной зоной, с образованием в последней локализованного дублетного уровня вблизи верхней мини-зоны, что позволило получить широкую полосу генерации (~100 см^-1). Максимальная рабочая температура лазера в импульсном режиме составила 371 K. Столь высокое значение температуры достигнуто благодаря двум факторам: большой энергии выброса с дублета в верхнюю мини-зону и большому вольтовому дефекту. Определены значения характеристической температуры Т₀, составившие 170 K для области низких (менее 300 K) температур и 270 K для области 300 – 370 K, а также оптических потерь в резонаторе, равных 2.5 и 7.7 см^-1 при температурах 80 и 254 K соответственно. Импульсная мощность составила 0.3 Вт при 80 K и 0.05 Вт при 293 K.

Ключевые слова: слова: квантовый каскадный лазер, квантовая яма, потенциальный барьер, сверхрешетка, мини-зона, дублет, континуум, МОС-гидридная эпитаксия.

Поступила в редакцию: 02.03.2020
Исправленный вариант: 27.05.2020