外腔量子级联激光器的多种应用

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量子级联介质与外腔激光器结构的结合，实现了近红外量子级联激光输出，它具有窄带、超宽带单模调谐、高功率和优异的光束质量等特点，非常适合于现场应用。 Eric Takeuchi, Kyle Thomas, Timothy Day 量子级联（QC）材料在性能和制造水平方面所取得的非凡进步，已经促使人们开发这项技术在中红外领域的广泛应用。与此同时，在微型外腔激光器（ECL）的设计和制造方面，也涌现出了大量的创新行为。通过将QC增益介质集成到ECL结构中、以形成外腔量子级联激光器（ECqcL），业界正在实现着这些技术的巨大价值。目前，外腔量子级联激光器将有望更高的功率、更高的效率和更大的调谐范围。 从字面上看，将QC和ECL组合成ECqcL似乎仅仅是二者的简单结合，但事实远非如此。需要着重指出的是，在外腔结构中，QC材料只是作为增益介质，在其周围可以制造外腔。这种方法上的改变，获得了QC技术所能提供的所有优点。 QC技术的到来 以前，研究人员最初在实验室里使用QC技术探测和显示中红外波长的光。然而在过去的几年里，QC增益介质的外延生长技术的发展，使得这项技术从研究所和大学实验室中走向了商业化。在很多情况下，晶圆制造商们都利用自身在III -V族半导体材料（例如砷化镓和磷化铟）方面的生产经验、工艺和能力来获得性能优良的高品质QC芯片。目前，量子级联晶圆可以使用业界首选的金属化学气相沉积（MOCVD）技术来生长，与分子束外延（MBE）方法相比，MOCVD技术具有很多优势。[1]比如，更快的生长速度能够快速发展批量生产过程，显著提高产量并降低成本。 同样，QC增益介质的性能也取得了长足进步。目前已经报道的单一QC激光器里的超宽带增益范围是5～8