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2微米波段有源分布布拉格反射激光器用于二氧化碳气体传感

DOI：10.7567/1882-0786/ab3aaa 期刊：Applied Physics Express 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 我们研发了一种用于二氧化碳气体传感的2微米波段有源分布布拉格反射（DBR）激光器，在调谐区采用单量子阱（SQW）增益结构。该激光器覆盖双波长波段，与无源SQW的传统DBR激光器相比，在调谐过程中功率损耗小于3分贝。我们还展示了使用该激光器进行二氧化碳气体吸收线检测的效果。此外，研究表明：相较于传统激光器，有源DBR激光器在调谐电流上约60%的调谐效率提升，可通过引入包含有源SQW增益区载流子消耗的假设速率方程来解释。
作者： Yuta Ueda，Hideaki Matsuzaki，Takahiko Shindo，Takuya Kanai，Makoto Shimokozono，Naoki Fujiwara，Hiroyuki Ishii
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种用于二氧化碳气体传感的2微米波段有源分布布拉格反射（DBR）激光器，以改善调谐过程中的功率损耗，并验证其在二氧化碳气体检测中的实际应用。

研究成果

所研发的2微米波段可调谐分布布拉格反射激光器在调谐过程中展现出更低的输出功率损耗，并具备实用的二氧化碳气体传感性能。该研究揭示了输出功率与调谐效率之间的关系，为ADBR激光器的优化设计提供了理论依据。

研究不足

该研究指出，与常规分布布拉格反射（DBR）激光器相比，可调谐分布布拉格反射（ADBR）激光器的调谐效率较低，这是由于有源调谐区的载流子消耗所致。研究承认了载流子密度比（k）存在绝对误差，并提出了进一步优化的方向。

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