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在200毫米CMOS试验线上批量制造量子级联激光器
摘要： 量子级联激光器的制造成本仍是该技术在化学传感领域应用的主要瓶颈?；贑MOS技术在硅衬底上集成中红外光源，为大规模低成本生产铺平了道路。此外，采用硅基制造平台可实现量子级联激光器中红外光源与锗硅基波导的协同集成，从而打造完全集成于平面衬底的光学传感器。本文报道了我们在200毫米CMOS试验线上采用顶部金属光栅方案制备的7.4微米分布式反馈量子级联激光器（DFB-QCL）及其特性表征。这些激光器具有2.5千安/平方厘米的阈值电流密度和0.16厘米?1的线宽，且制造良品率较高。该方法为硅芯片级中红外光谱仪的实现奠定了基础。
关键词： 中红外光源、分布反馈量子级联激光器（DFB-QCL）光源、硅衬底、互补金属氧化物半导体（CMOS）技术、量子级联激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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掺镨硒化物硫系光纤在激光二极管泵浦下实现3.5-8微米波段毫瓦级自发辐射
摘要： 首次演示了一种工作于中红外（MIR）波长范围3.5至8微米、输出功率至少1毫瓦的自发辐射光纤光源。该光源采用掺镨硒化物硫系玻璃多模光纤，由商用激光二极管泵浦（工作波长分别为1.470微米、1.511微米和1.690微米）。这种中红外自发辐射光纤光源为宽带中红外超连续谱光纤光源提供了可行替代方案——后者结构相对复杂且成本较高。该中红外发射波长范围对生物学、化学、医学、农业、国防及环境监测等领域的分子传感应用具有重要意义。
关键词： 中红外、中红外光源、光纤激光器、硫系玻璃光纤
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC） - 用于气体检测的皮秒宽调谐中红外光源
摘要： 便携式和远程传感解决方案用于检测空气中的气体性质需求很高。特别是例如，在风险场所或包括运输危险物质的车辆事故现场测量火灾烟雾或不受控制的排放[1]。基于光谱的解决方案需要一个宽调谐且强大的中红外紧凑型激光源，可用于现场并扫描大量物质种类。在A Puiu等人之前的研究中[2]，作者描述了一个用于3.3 μm处丙酮检测的有趣系统。所使用的原理是基于3至3.45 μm可调谐中红外源的差分吸收（DIAL）。该光源基于由Nd:YAG激光泵浦的光学参量振荡器（OPO）。该激光器在20 Hz重复频率下提供3.4 mJ能量，脉冲持续时间为7 ns。通过基于气体腔室和中红外检测单元的直接吸收测量装置，作者证明了其系统能够检测1%至10%范围内的丙酮浓度，这是例如炸弹工厂附近预期的典型浓度水平。对于一个潜在可便携的系统来说，这样的结果确实令人印象深刻。然而，关于这一方面，主要是由于激光系统的占地面积和重量，检测单元的可便携性有些受限。因此，在我们的案例中，我们探索了一种基于光纤激光泵浦OPO的解决方案?？⒌钠っ爰す庠淳哂卸搪龀搴驼呖恚?.4 cm-1）。该光纤激光器基于锁模振荡器[3]、安装在压电元件上的光纤布拉格光栅（FBG）用于波长调谐以及多个光纤放大器。OPO系统由比利时LASERSPEC公司提供，可实现2700至3500 nm的光谱范围。准备了一个典型的实验装置来表征该气体传感光源[4]。OPO激光束被分成两部分。一束发送到FTIR光谱仪，另一束发送到包含待研究气体的18厘米长气室（见图1）。展示了不同浓度下的丙酮检测（图2）。FTIR测量结果非常一致。总之，我们展示了使用基于宽调谐紧凑型光纤激光器/OPO光源的吸收光谱系统在3.3 μm（2970 cm-1）处检测丙酮的令人鼓舞的结果，检测水平低至1%。
关键词： 中红外光源、光纤激光器、光学参量振荡器、宽调谐、皮秒级、气体检测
更新于2025-09-12 10:27:22
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应变和组分对CMOS兼容中红外光源直接带隙I型GeSn/GeSnSi量子点导带偏移的影响
摘要： 提出了一种用于中红外光源的I型能带Ge0.75Sn0.25/Ge0.682Sn0.158Si0.16量子点异质结构。通过理论研究应变和组分效应来优化直接带隙GeSn量子点的能带偏移。研究发现，在势垒层中引入拉应变和硅掺杂能有效增大导带能带偏移。此外，量子点中的锡组分和量子点尺寸的增加也有望提高能带偏移量。
关键词： 中红外光源，锗锡量子点
更新于2025-09-11 14:15:04
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增益开关Dy3?:ZBLAN光纤激光器，工作波长约3微米
摘要： 据我们所知，首次实验报道了一种工作在2.943微米波长的增益开关掺镝ZBLAN光纤激光器。该激光器采用自主研制的1.1微米调Q镱(III)光纤激光器泵浦，实现了重复频率在25至100千赫兹范围内的稳定脉冲序列。当重复频率为50千赫兹时，测得稳定脉宽183纳秒、能量0.72微焦、峰值功率4瓦的脉冲输出。通过使用更长长度的掺镝ZBLAN光纤，在超过3微米的波长处实现了增益开关运转。
关键词： 中红外光源，中红外光纤激光器，掺镝玻璃，脉冲光纤激光器
更新于2025-09-11 14:15:04